JP3931116B2 - レンズ心取り装置及びレンズ搬送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ外周面を研削する例えばベルクランプ式レンズ心取り加工装置及びレンズ搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実開昭５６−１７１１５１号公報のレンズ心取り加工装置は加工レンズを載置するレンズ受座を備えた供給円盤と、加工レンズを上下から挟んで保持するための上下一対のレンズホルダと、真空圧によってレンズを真空圧で吸着する吸着ヘッドを有した回動搬送腕を備える。そして供給円盤のレンズ受座上の未加工レンズを心取り機のレンズホルダの位置に移送する際またはレンズホルダ上の加工済みレンズを供給円盤のレンズ受座上に戻す際には真空圧によってレンズ吸着ヘッドにレンズを吸着・保持し、回動搬送腕を回動することによってレンズを搬送するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の装置にあっては真空圧でレンズ吸着ヘッドにレンズを充分に吸着するために、レンズ吸着ヘッドをレンズ表面に密着させなければならい。
【０００４】
しかし、レンズ吸着ヘッドのレンズ接触面は使用を繰り返すことにより摩耗したり、レンズに接触する面に打痕ができたりする。このような場合にはレンズ吸着ヘッドの接触面全体がレンズに対し密に接触できないため、レンズ吸着ヘッドのレンズ吸着室内の圧力が所望の真空圧まで到達できなくなり、レンズ吸着ヘッドにレンズを確実に保持することができなくなる。
【０００５】
また、レンズ吸着ヘッドのレンズ保持力はそのレンズ吸着ヘッド自体がレンズを覆う面積に略比例するが、外径が非常に小さなレンズを取り扱う微細なレンズ加工の場合にあっては、レンズ吸着ヘッドがレンズを覆う面積が格段に小さくなる。このため、絶対的な吸着保持力が小さくなってしまう。
【０００６】
従って、レンズ吸着ヘッドのレンズ吸着室が真空圧まで到達したとしても真空吸着力を十分に発揮できず、例えば、レンズ吸着ヘッドによりレンズを搬送する途中でレンズを落下させてしまう虞があった。
【０００７】
また、レンズホルダの位置までレンズを搬送できたとしても、絶対的なレンズ保持力が小さいため、未加工レンズを吸着してレンズ吸着ヘッドが上昇した際等において位置ずれが起こり易い。また、レンズホルダまで未加工レンズを移送し、レンズホルダに移し替える際に位置ずれを起すなど、スピンドルの回転中心に正確な位置決めが行えず、心取り誤差が生じることがあった。
【０００８】
さらに、真空圧を発生させるためのエジェクタまたは真空ポンプのエアーを多く消費し、その結果、電力エネルギーの消費が激しい。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レンズの搬送を行う際、小さなレンズでも確実に搬送可能であり、真空圧を利用しないため、耐久性に優れた、かつ消費エネルギーの少ないレンズ心取り装置及びレンズ搬送方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも一部が磁性体として形成され、貫通孔を有し、この貫通孔の軸上に配置して被加工レンズを保持するレンズ保持部材と、前記被加工レンズを保持した前記レンズ保持部材を保持し、前記レンズ保持部材を作業位置に搬送し、前記作業位置から退避自在な搬送テーブルと、前記作業位置においてレンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの一方の面を押さえる第１クランパ部材と、前記作業位置において前記レンズ保持部材の貫通孔に入り込み、レンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの他方の面を押さえる第２クランパ部材と、前記第１クランパ部材の外側において前記第１クランパ部材に沿って移動可能であり、前記レンズ保持部材を引き付け可能な磁力を備えた第１磁石と、前記第２クランパ部材の外側において前記第２のクランパ部材に沿って移動可能であり、前記レンズ保持部材を引き付け可能な磁力を備えた第２磁石と、前記第１磁石を前記第１クランパ部材に沿ってレンズ保持部材側へ移動させることで前記第１磁石の磁力によって前記レンズ保持部材を前記第１クランパ部材に引き付け、前記被加工レンズを保持した前記レンズ保持部材を前記第１クランパ部材に保持させる操作を行なう第１移動操作手段と、第１クランパ部材と第２クランパ部材とで前記被加工レンズを押さえ、前記第２磁石を前記レンズ保持部材に近づけ、前記第２磁石の磁力によって前記レンズ保持部材を前記被加工レンズから引き離し、前記第２磁石と共に前記レンズ保持部材を前記被加工レンズから退避させる第２移動操作手段と、を具備したレンズ心取り装置である。
【００１２】
さらに、本発明は、被加工レンズを保持したレンズ保持部材をレンズ加工の作業位置に搬送する工程と、レンズ加工の作業位置において前記レンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの一方の面を第１クランパ部材により押さえ、前記被加工レンズの他方の面を前記レンズ保持部材により押さえたレンズ保持状態を磁力によって維持する工程と、前記レンズ保持部材によって押さえる前記被加工レンズの他方の面を第２クランパ部材で押さえ、前記レンズ保持部材を前記レンズ加工の作業位置から退避させる工程と、前記被加工レンズを加工後、前記第１クランパ部材と前記第２クランパ部材の間で挟まれた加工済みのレンズを取り外す工程と、を具備したレンズ心取り装置におけるレンズ搬送方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１から図２０を参照して、本発明の一実施形態の自動心取り装置について説明する。
図１に示すように、被加工物であるレンズ１はレンズ保持部材としての中子２を介して搬送テーブル（盤）としてのレンズパレット３の受座３ａに設置されるようになっている。中子２は全体または一部を磁性体により形成した中空筒状体に構成され、この中空筒状体にはレンズ１が入り込める大きさの内径の穴２ａと、レンズ１が通り抜けられない内径の穴２ｂとを上下２段に同軸的に形成した貫通孔２ｃを形成している。また、穴２ａと穴２ｂの間には段差２ｄが形成され、この段差２ｄに前記レンズ１の周縁部分が当って載り、この貫通孔２ｃ内に嵌め込まれたレンズ１を位置決めするようになっている。また、中子２の外周下部はレンズパレット３の受座３ａに嵌り込む外径の嵌合装着部２ｅを形成してなり、この中子２の嵌合装着部２ｅはレンズパレット３の受座３ａに対して上から垂直方向から抜き差し可能なものである。
【００１４】
レンズパレット３は不図示の駆動装置により、水平方向ａへの移動が可能であり、加工作業部位である心取り加工軸線４の位置までレンズ１を中子２と共に搬送し、または回収するようになっている。
【００１５】
一方、心取り加工軸線４上には上側に配置される円筒形状の上クランパ５と下側に配置される円筒形状の下クランパ６が同軸上に配置されている。上クランパ５は不図示のモーター及び上スピンドルによって心取り加工軸線４を中心に低速回転させられるようになっている。下クランパ６は不図示の下スピンドルによって心取り加工軸線４を中心に回転が可能である。上スピンドル及び下スピンドルは不図示の歯車を介して連結されることにより同速で同方向へ低速で回転するようになっている。従って、上クランパ５と下クランパ６も両スピンドルと一体になって同速同方向に低速回転する。
【００１６】
上クランパ５の外側には円筒形状の上磁石７が上クランパ５に同心的に配置され、かつ上クランパ５に遊嵌する状態で設けられている。上磁石７は上磁石ステー８に接着固定されている。上磁石ステー８は不図示の上シリンダによって鉛直方向ｂへ昇降させられる。また、上クランパ５、上スピンドル、上磁石７、上磁石ステー８及び上シリンダは不図示の駆動装置によって鉛直方向ｃへ昇降させられる。この昇降可能な全体を上軸部９と称する。
【００１７】
下クランパ６の外側には円筒形状の下磁石１０が下クランパ６と同心的に配置される状態で遊嵌されている。この下磁石１０は下磁石ステー１１に接着固定されている。下磁石ステー１１は不図示の下シリンダによって鉛直方向ｄへ昇降させられる。心取り加工軸線４の横には不図示のモーターにより高速回転が可能な砥石１２が設置されている。砥石１２は不図示の駆動装置により水平方向ｅへ移動可能である。砥石１２とレンズパレット３は上記心取り加工軸線４を中間に位置させる反対側にそれぞれ設置されている。
【００１８】
次に、本実施形態の作用について、図２〜図２０を参照して説明する。図２から図２０は各部の個々の動きを示している。
まず、図２において、レンズ１を予め装填した中子２を載せたレンズパレット３は不図示の駆動装置により、待機位置からレンズ１の光軸が心取り加工軸線４に位置するまで水平方向ａへ移動する。
【００１９】
この後、図３に示すように、上軸部９（上クランパ５、上スピンドル、上磁石７、上磁石ステー８及び上シリンダ）は不図示の駆動装置によって一体に下降し、上クランパ５の降下側先端（下端）がレンズ１の周縁上面に接触した位置で停止する。
【００２０】
次に、図４に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が不図示の上シリンダにより下降し、上磁石７と中子２の間に若干の隙間を残す近接した位置まで下降する。この時点で磁性体である中子２は上磁石７に磁力により引き寄せられ、中子２はレンズ１を介して上クランパ５に固定的に保持された状態になる。
【００２１】
そこで、図５に示すように、上軸部９が不図示の駆動装置によって上昇すると、中子２はレンズパレット３の受座３ａから引き抜かれる。
この後に、レンズパレット３は不図示の駆動装置によって図６に示す待機位置まで戻る。
【００２２】
ついで、図７に示すように、上軸部９、レンズ１及び中子２は一体となって不図示の駆動装置により下降し、レンズ１が下クランパ６に接触する位置で停止する。この結果、レンズ１は上クランパ５と下クランパ６の間で挟まれる位置決め状態で保持される。
【００２３】
この後、図８に示すように、下磁石１０及び下磁石ステー１１は不図示の下シリンダによって上昇し、下磁石ステー１１と中子２の間に若干の隙間を残す位置で停止する。すると、中子２は下磁石１０の磁力によって下方へ引かれる。また、この時点では、中子２は上磁石７にも引かれているため、中子２は移動しない。
【００２４】
次に、図９に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が不図示の上シリンダによって上昇し、中子２から離れる。すると、中子２はそれ自身の重力及び下磁石１０の磁力によって落下し、レンズ１から離れ、下磁石ステー１１上に接触した状態になる。
【００２５】
この後、図１０に示すように、不図示の下シリンダによって下磁石ステー１１が降下すると、下磁石ステー１１は下磁石１０及び中子２と一体となって下降する。
【００２６】
次に、図１１に示すように、不図示のモーターにより、上スピンドル、上クランパ５、レンズ１、下クランパ６、下スピンドルは一体となって、心取り加工軸線４を中心として低速回転する。また、砥石１２は不図示のモーターにより高速回転しながら、不図示駆動装置によって待機位置より水平方向へレンズ１に向かって移動し、レンズ１の外周端面を研削する心取り加工を行う。
【００２７】
この心取り加工終了後、図１２に示すように、砥石１２は待機位置に向かって水平移動し、退避する一方、上スピンドル、上クランパ５、レンズ１、下クランパ６、下スピンドルの回転が停止する。
【００２８】
次に、図１３に示すように、下磁石１０、下磁石ステー１１及び中子２は不図示の下シリンダにより上昇し、同時に上磁石７及び上磁石ステー８は不図示の上シリンダにより下降する。下磁石１０及び下磁石ステー１１が不図示下シリンダによって下降すると、中子２は上磁石７に引かれて上昇し、レンズ１に接触する状態になる（図１４を参照）。
【００２９】
この後、図１５に示すように、上軸部９を不図示の駆動装置によって上昇させる。レンズ１及び中子２は磁力によって上クランパ５に保持されたまま共に上昇する。
【００３０】
この後、図１６に示すように、レンズパレット３が不図示の駆動装置によって心取り加工軸線４上に移動する。そして図１７に示すように、上軸部９が不図示の駆動装置によって再び下降し、中子２の外周２ｅの部分はレンズパレット３の受座３ａの穴に嵌め込まれる。
【００３１】
次に、図１８に示すように、上シリンダによって上磁石７及び上磁石ステー８を上昇させる。また、図１９に示すように、上軸部９を不図示駆動装置により上昇させると、レンズ１及び中子２は上クランパ５から固定が解除され、レンズパレット３上に残る。
【００３２】
最後に、図２０に示すように、レンズパレット３を不図示駆動装置によって待機位置へ向けて水平に移動させ、アンローディング完了となる。
【００３３】
以上の動作を繰り返すことにより複数のレンズ１を自動的に心取り加工することができる。
【００３４】
【実施例】
（第１の実施例）
図２１から図４４を用いて本発明の第１実施例に係るレンズ自動心取り装置について説明する。本実施例に係るレンズ自動心取り装置は前述した実施形態の内容を具体化したものである。また、前述した実施形態と同様の個所には同じ符号を付して説明する。
【００３５】
（構成）
図２１は本実施例に係るレンズ自動心取り装置全体の正面図、図２２はそのレンズ自動心取り装置全体の平面図、図２３はそのレンズ自動心取り装置全体の左側から見た断面図であり、図２４は図２３の点線部を拡大して示す断面図である。
【００３６】
レンズ１を載置するレンズパレット３はベアリング１３によってパレット中心軸１４を中心として回転可能である。レンズパレット３はタイミングプーリー１５及びタイミングベルト１６を介してパレットモーター１７に接続され、パレットモーター１７によって適宜間欠的に回転駆動される。ベアリング１３はフランジ１８を介してパレットテーブル１９に固定され、このパレットテーブル１９はパレットロボット２０によって水平方向へ移動可能なものである。また、パレットロボット２０はベース２１に固定されている。従って、レンズパレット３上のレンズ１は心取り加工軸線４上と待機位置の間を水平方向へ移動することが可能である。
【００３７】
心取り加工軸線４上において上側位置には円筒形状の上クランパ５が配置されている。上クランパ５は上スピンドル２２の軸２３に固定され、上スピンドル２２によって心取り加工軸線４を中心に低速回転が可能である。軸２３上には第１歯車２４が固定されている。上クランパ５は、軸２３、第１歯車２４、第２歯車２５、第３歯車２６、第１タイミングプーリー２７、第１タイミングベルト２８、第２タイミングプーリー２９、第３タイミングプーリー３０、第２タイミングベルト３１、第４タイミングプーリー３２を介して、モーター３３によって低速回転するように駆動される。また、モーター３３は、第４タイミングプーリー３２、第２タイミングベルト３１、第３タイミングプーリー３０、シャフト３４、第５タイミングプーリー３５、第３タイミングベルト３６、第６タイミングプーリー３７を介し、心取り加工軸線４を中心として下スピンドル３８の軸３９を低速に回転駆動する。下クランパ６は軸３９の先端に固定的に接続されている。従って、上クランパ５及び下クランパ６は心取り加工軸線４を中心として同速同方向へ低速に連動して回転する。尚、下スピンドル３８はベース２１に固定されている。
【００３８】
一方、上スピンドル２２の外周部はＺテーブル４０に固定された軸受４１に嵌合して軸支され、この軸受４１によって心取り加工軸線４の方向への摺動が可能である。上スピンドル２２の軸２３の上端はロータリージョイント４２を介して加圧シリンダ４３のロッド部に固定されている。加圧シリンダ４３のフランジ部は加圧シリンダステー４４を介してＺテーブル４０に固定されている。また、加圧シリンダ４３は不図示の電空レギュレーターによって任意の圧力で上スピンドル２２を心取り加工軸線４の方向に加圧することが可能である。
【００３９】
Ｚテーブル４０はＺ軸ロボット４５によって心取り加工軸線４と平行に昇降が可能である。Ｚ軸ロボット４５はベース２１に固定されている。ここで、Ｚ軸ロボット４５によって昇降するＺテーブル４０から上クランパ５までの部分を上軸部９とする。
【００４０】
上軸部９内の上スピンドル２２のフランジ部４６には上シリンダステー４７を介して上シリンダ４８が固定されている。上シリンダ４８のロッドには上磁石ステー８が固定され、上磁石ステー８には円筒状の上磁石７が接着固定されており、上磁石７は心取り加工軸線４を中心として上クランパ５の外側に同軸的に配置されている。上磁石７及び上磁石ステー８は上シリンダ４８により昇降可能である。
【００４１】
一方、下スピンドル３８のフランジ部４９には下シリンダステー５０を介して下シリンダ５１が固定され、この下シリンダ５１のロッドには下磁石ステー１１が固定されている。下磁石ステー１１には円筒状の下磁石１０が接着固定されている。この下磁石１０は心取り加工軸線４を中心として下クランパ６の外側に位置している。また、下磁石１０及び下磁石ステー１１は下シリンダ５１により昇降可能である。
【００４２】
砥石１２は砥石軸線５２を中心として不図示のベアリングによって高速回転が可能であり、砥石軸５３、ＡＶプーリ５４、Ｖベルト５５、ＢＶプーリ５６を介し、モーター５７によって高速回転駆動される。砥石１２は砥石軸５３、前記不図示ベアリングを介し、砥石軸テーブル５８に固定されており、砥石軸テーブル５８は砥石軸ロボット５９によって水平方向への移動が可能である。砥石軸ロボット５９はベース２１に固定されている。
【００４３】
（作用）
次に、図２５から図４４までの各図を用いて本実施形態の作用について説明する。図２５から図４４は図２１から図２４で示したレンズ自動心取り装置の作用を平面上で説明するのが困難なために簡易的に砥石軸ロボット５９およびパレットロボット２０の位置を９０度ずらした装置の左側面部分の断面図である。
【００４４】
図２５において砥石軸ロボット５９上の砥石軸テーブル５８は待機位置にあり、パレットロボット２０上のパレットテーブル１９は待機位置にある。Ｚ軸ロボット４５上のＺテーブル４０つまり上軸部９は待機位置にある。
【００４５】
図２６に示すように、未加工レンズ１を装填した中子２を載せたレンズパレット３が、パレットロボット２０によりパレットテーブル１９、フランジ１８、ベアリング１３を介して水平方向へ移動し、レンズ１の光軸が心取り加工軸線４に一致する位置で停止する。
【００４６】
次に、図２７に示すように、不図示の電空レギュレーターによって、レンズローディング用の圧力空気が加圧シリンダ４３に送り込まれ、上スピンドル２２が、ロータリージョイント４２を介して所定の圧力で下降する。上軸部９はＺ軸ロボット４５によって下降し、上クランパ５の下降先端がレンズ１に接触してから数mm下の位置で停止する。すると、未加工レンズ１は上クランパ５の下端縁によって所定の圧力で押され、接触してから数mm分はＺテーブル４０及び軸受４１、加圧シリンダ４３のフランジ部及び加圧シリンダステー４４のみが下降する。レンズ１に所定以上の圧力が加わることはない。
【００４７】
次に、図２８に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８は上シリンダ４８により、上磁石７と中子２の間に若干の隙間ができる位置まで下降する。この時点で磁性体である中子２は上磁石７に引き寄せられ、中子２はレンズ１を介して上クランパ５に固定的に保持される。
【００４８】
図２９に示すように、上軸部９がＺ軸ロボット４５によって待機位置まで上昇する。すると、レンズ１を保持した中子２は上クランパ５に保持されているため、レンズパレット３の受座３ａから引き抜かれる。そしてレンズパレット３はパレットロボット２０によって待機位置に移動する（図３０を参照）。
【００４９】
ここで、不図示の電空レギュレーターにより、加圧シリンダ４３に送られる空気は加工用の圧力に切り替わり、上スピンドル２２は所定の圧力で加圧される。そして図３１に示すように、レンズ上軸部９、レンズ１及び中子２は一体となってＺ軸ロボット４５により下降し、レンズ１が下クランパ６に接触した後、数mm下の位置で停止する。
【００５０】
尚、この作用は前記レンズローディング時と同じであり、レンズ１は所定の圧力によって上クランパ５及び下クランパ６に挟まれて固定されることになる。図３２に示すように、下磁石１０及び下磁石ステー１１は下シリンダ５１によって、下磁石ステー１１と中子２の間に若干の隙間ができる位置まで上昇する。
【００５１】
次に、図３３に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が上シリンダ４８によって上昇すると、中子２は重力及び磁力によって落下し、下磁石ステー１１に吸引されて接触する。
そして図３４に示すように、下シリンダ５１によって下磁石１０及び下磁石ステー１１が中子２と一体となって下降する。
【００５２】
モーター３３により、上クランパ５は、軸２３、第１歯車２４、第２歯車２５、第３歯車２６、第１タイミングプーリー２７、第１タイミングベルト２８、第２タイミングプーリー２９、第３タイミングプーリー３０、第２タイミングベルト３１、第４タイミングプーリー３２を介して、下クランパ６は、軸３９、第６タイミングプーリー３７、第３タイミングベルト３６、第５タイミングプーリー３５、シャフト３４、第３タイミングプーリー３０、第２タイミングベルト３１、第４タイミングプーリー３２を介して、レンズ１と共に心取り加工軸線４を中心に低速回転する。砥石１２は砥石軸線５２を中心に砥石軸５３、ＡＶプーリ５４、Ｖベルト５５、ＢＶプーリ５６を介してモーター５７によって高速回転駆動される。そして図３５に示すように、砥石１２は砥石軸ロボット５９によって砥石軸テーブル５８ごと水平移動し、端面をレンズ１外周部に接触させてレンズ１の外周面を研削する心取り加工を行う。
【００５３】
この心取り加工終了後、図３６に示すように、砥石１２は砥石軸ロボット５９によって待機位置に水平移動し、上スピンドル２２、上クランパ５、レンズ１、下クランパ６、下スピンドル３８は回転を停止する。
【００５４】
次に、図３７に示すように、下磁石１０、下磁石ステー１１及び中子２は、下シリンダ５１により上昇し、上磁石７及び上磁石ステー８は上シリンダ４８により再び下降する。そして下磁石１０及び下磁石ステー１１が下シリンダ５１によって下降すると、中子２は上磁石７に吸引されて上昇し、レンズ１に接触する（図３８を参照）。
【００５５】
次に、上軸部９をＺ軸ロボット４５によって上昇させる。すると、レンズ１及び中子２は、磁力によって上クランパ５に固定されつつ、共に上昇する（図３９を参照）。
そして再びレンズパレット３がパレットロボット２０によって待機位置から心取り加工軸線４上に水平移動する（図４０を参照）。
【００５６】
ここで再び不図示の電空レギュレーターにより、加圧シリンダ４３に送られる空気はローディング用の圧力に切り替えられ、上スピンドル２２は所定の圧力で加圧される。上軸部９がＺ軸ロボット４５によって再びパレット受け渡し位置まで下降し、中子２の外周面はレンズパレット３の受座３ａに嵌合される（図４１を参照）。
【００５７】
次に、上シリンダ４８によって上磁石７及び上磁石ステー８を上昇させる（図４２を参照）。
【００５８】
上軸部９をＺ軸ロボット４５により上昇させると、レンズ１及び中子２は上クランパ５から固定解除され、レンズパレット３上に残る（図４３）。
【００５９】
レンズパレット３はパレット中心軸１４を中心に、タイミングプーリー１５及びタイミングベルト１６を介してパレットモーター１７によって間欠回転駆動され、レンズパレット３上の未加工レンズ１を載せた別の中子２が位置決めされる（図４４を参照）。これ以降の作用は図２７から作用の繰り返しとなる。
【００６０】
（効果）
本実施形態によれば、レンズ搬送を真空圧で保持しないため、外径の小さなレンズでも確実に自動供給、排出が可能となる。また、磁力によってレンズを保持するため、非常に消費エネルギーが少なく受け渡しをすることが可能となる。
【００６１】
（第２の実施例）
図４５および図４６を用いて本発明の第２実施例に係るレンズ自動心取り装置について説明する。本実施形態は先の第１実施形態に改良を加えたものである。その構成、作用、効果についてはその相違する部分のみを中心に説明する。
【００６２】
（構成）
第１実施形態との第１の違いとしては、図４５、図４６に示すように下シリンダ５１を低摩擦低速シリンダ６０に変更し、かつその供給圧縮空気を不図示のレギュレーターによって減圧した点にある。この低摩擦低速シリンダ６０は摺動抵抗が少ないため、圧縮空気の圧力が低圧であっても可動可能で、加圧力を小さく設定できる。また、低速においても不図示のスピードコントローラーによってスティックスリップのない滑らかな動きが可能である。
【００６３】
第２の違いとしては下磁石ステー１１を、厚みを増した下磁石厚ステー６１に変更したことである。下磁石厚ステー６１に厚みが増したことにより、下磁石厚ステー６１の中子２が接触する面から下磁石１０までの距離が遠くなり、下磁石１０が中子２を吸引する磁力が弱くなっている。
【００６４】
（作用）
本実施形態の作用についても第１実施形態と相違する工程のみを中心に説明する。図４５は第１実施形態における図３２の工程を示したものである。未加工レンズ１を上クランパ５及び下クランパ６でクランプした後、低摩擦低速シリンダ６０によって下磁石１０及び下磁石厚ステー６１が上昇する。この際、不図示のレギュレーターにより、低摩擦低速シリンダ６０には減圧された圧縮空気が供給され、所定の加圧力で上昇する。また、不図示のスピードコントローラーにより、低速で上昇し、厚みが増した分、下磁石厚ステー６１は中子２に衝突する。間接的に中子２がレンズ１の外径付近を押し上げることになるが、低速で衝突するため衝撃は少なく、かつ低加圧で押し上げるためレンズ１が欠けるようなことはない。
【００６５】
その後、図３３で示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が上昇するが、既に下磁石厚ステー６１と中子２は接触しているため、第１実施形態のように中子２が落下するようなことはない。
【００６６】
その後、心取り加工を行なうが、図３４から図３６で示す工程は第１実施形態と同様であるのでそれらの説明を省く。
【００６７】
図４６は第１実施形態における図３７の工程を示したものである。図４６において心取り加工後、低摩擦低速シリンダ６０によって、下磁石１０、下磁石厚ステー６１及び中子２が一体となって低速低圧で上昇し、中子２のレンズ受け面が加工済みレンズ１に衝突して停止する。この際も低速、低圧であるため、衝撃はきわめて少ない。次に上シリンダ４８によって上磁石７及び上磁石ステー８が下降し、上磁石７と中子２の間に、若干の隙間がある位置で停止する。ここで、中子２に対して、下磁石１０よりも上磁石７のほうがより近接しているため、中子２は上磁石７に吸引される。
【００６８】
その後、図３８で示す工程で、下磁石１０及び下磁石厚ステー６１は下降するが、中子２は上磁石７に吸引されているため落下しない。また既にレンズ１と中子２は接触しているため、実施形態１のように中子２が上昇してレンズ１に衝突するようなことはない。
【００６９】
（効果）
本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、図４５及び図４６の工程共に中子２が案内なく自由落下または磁力により上昇することがない。このため、工程中に中子２の位置がずれる心配がなく、心取り加工中に下クランパ６の外周面に接触したり、レンズパレット３への受け渡しミスをすることがない。
【００７０】
また、図４６で示す工程においては中子２がレンズ１に高速で衝突することがないため、コバの薄いレンズでも、欠けを生じることなく搬送できる。
【００７１】
尚、本発明は前述した形態に限定されるものではなく、他の形態にも適用が可能である。
【００７２】
（付記）
１．開口部を形成する貫通孔を有して磁性体材料で形成され、被加工レンズの周縁部を前記貫通孔の内周面で保持するレンズ保持部材と、
前記開口部から挿入され、前記被加工レンズの一方の面を支持可能に形成された所定の中心軸を有する筒状部材からなるクランパ部材と、
前記クランパ部材の外周面上で前記中心軸に沿って移動可能に形成され、前記レンズ保持部材と吸着可能な磁力を有する磁石部材と、
前記磁石部材を前記クランパ部材の外周面上で前記中心軸に沿って移動させることで、前記磁石部材に前記レンズ保持部材を磁力によって吸着させ、前記レンズ保持部材を前記クランパ部材に保持させる移動操作手段と、
を具備したことを特徴とするレンズ心取り装置。
【００７３】
２．開口部を形成する貫通孔が設けられた磁性体材料の内周面に被加工レンズの周縁部を保持させる工程と、
前記被加工レンズの一方の面を支持可能に形成された所定の中心軸を有する筒状のクランパ部材を前記貫通孔の前記開口部から挿入し、前記被加工レンズの一方の面を支持する工程と、
前記レンズ保持部材と吸着可能な磁力を有する磁石部材を前記筒状部材の外周面上で前記中心軸に沿って移動させる工程と、
前記磁石部材を移動させることで、前記磁石部材に前記レンズ保持部材を磁力によって吸着させ、前記レンズ保持部材を前記クランパ部材に保持させる工程と、
を具備したことを特徴とするレンズ心取り装置のレンズ搬送方法。
【００７４】
３．レンズの両光学面をクランパで挟み込みつつ回転させ、レンズ外周面を回転する砥石によって研削するベルクランプ式心取り加工装置へのレンズ自動供給、排出を行う方法において、
前記クランパのクランプ位置とレンズストッカの間を前記レンズ搬送をする際、前記レンズを、磁力を使用して保持しつつ搬送することを特徴とするレンズ心取り自動供給、排出方法。
【００７５】
４．レンズをレンズストッカから自動搬送し、レンズの両光学面をクランパで挟み込みつつ回転させ、レンズ外周面を回転する砥石によって研削するベルクランプ式心取り加工装置において、
前記レンズストッカと前記レンズの間に磁性体である中子を有し、かつ前記クランパ近辺に前記中子を吸着するための磁石を有することを特徴とするレンズ自動心取り装置。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ心取り装置においていままで困難とされてきた外径の小さなレンズの自動供給及び排出が容易に可能となり、かつ省エネルギー化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の自動心取り装置の一部を概略的に示す断面図。
【図２】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図５】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図６】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図７】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図８】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図９】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１０】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１１】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１２】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１３】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１４】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１５】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１６】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１７】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１８】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１９】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２０】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２１】本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の全体の正面図。
【図２２】同じく本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の全体の平面図。
【図２３】同じく本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の全体を示す一部断面した左側面図。
【図２４】同じく本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の要部を示す一部断面した左側面図。
【図２５】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２６】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２７】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２８】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２９】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３０】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３１】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３２】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３３】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３４】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３５】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３６】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３７】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３８】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３９】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４０】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４１】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４２】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４３】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４４】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４５】同じく本発明の他の実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４６】同じく本発明の他の実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１…レンズ、２…中子、３…レンズパレット、５…上クランパ、
６…下クランパ、７…上磁石、１２…砥石。
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ外周面を研削する例えばベルクランプ式レンズ心取り加工装置及びレンズ搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実開昭５６−１７１１５１号公報のレンズ心取り加工装置は加工レンズを載置するレンズ受座を備えた供給円盤と、加工レンズを上下から挟んで保持するための上下一対のレンズホルダと、真空圧によってレンズを真空圧で吸着する吸着ヘッドを有した回動搬送腕を備える。そして供給円盤のレンズ受座上の未加工レンズを心取り機のレンズホルダの位置に移送する際またはレンズホルダ上の加工済みレンズを供給円盤のレンズ受座上に戻す際には真空圧によってレンズ吸着ヘッドにレンズを吸着・保持し、回動搬送腕を回動することによってレンズを搬送するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の装置にあっては真空圧でレンズ吸着ヘッドにレンズを充分に吸着するために、レンズ吸着ヘッドをレンズ表面に密着させなければならい。
【０００４】
しかし、レンズ吸着ヘッドのレンズ接触面は使用を繰り返すことにより摩耗したり、レンズに接触する面に打痕ができたりする。このような場合にはレンズ吸着ヘッドの接触面全体がレンズに対し密に接触できないため、レンズ吸着ヘッドのレンズ吸着室内の圧力が所望の真空圧まで到達できなくなり、レンズ吸着ヘッドにレンズを確実に保持することができなくなる。
【０００５】
また、レンズ吸着ヘッドのレンズ保持力はそのレンズ吸着ヘッド自体がレンズを覆う面積に略比例するが、外径が非常に小さなレンズを取り扱う微細なレンズ加工の場合にあっては、レンズ吸着ヘッドがレンズを覆う面積が格段に小さくなる。このため、絶対的な吸着保持力が小さくなってしまう。
【０００６】
従って、レンズ吸着ヘッドのレンズ吸着室が真空圧まで到達したとしても真空吸着力を十分に発揮できず、例えば、レンズ吸着ヘッドによりレンズを搬送する途中でレンズを落下させてしまう虞があった。
【０００７】
また、レンズホルダの位置までレンズを搬送できたとしても、絶対的なレンズ保持力が小さいため、未加工レンズを吸着してレンズ吸着ヘッドが上昇した際等において位置ずれが起こり易い。また、レンズホルダまで未加工レンズを移送し、レンズホルダに移し替える際に位置ずれを起すなど、スピンドルの回転中心に正確な位置決めが行えず、心取り誤差が生じることがあった。
【０００８】
さらに、真空圧を発生させるためのエジェクタまたは真空ポンプのエアーを多く消費し、その結果、電力エネルギーの消費が激しい。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レンズの搬送を行う際、小さなレンズでも確実に搬送可能であり、真空圧を利用しないため、耐久性に優れた、かつ消費エネルギーの少ないレンズ心取り装置及びレンズ搬送方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも一部が磁性体として形成され、貫通孔を有し、この貫通孔の軸上に配置して被加工レンズを保持するレンズ保持部材と、前記被加工レンズを保持した前記レンズ保持部材を保持し、前記レンズ保持部材を作業位置に搬送し、前記作業位置から退避自在な搬送テーブルと、前記作業位置においてレンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの一方の面を押さえる第１クランパ部材と、前記作業位置において前記レンズ保持部材の貫通孔に入り込み、レンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの他方の面を押さえる第２クランパ部材と、前記第１クランパ部材の外側において前記第１クランパ部材に沿って移動可能であり、前記レンズ保持部材を引き付け可能な磁力を備えた第１磁石と、前記第２クランパ部材の外側において前記第２のクランパ部材に沿って移動可能であり、前記レンズ保持部材を引き付け可能な磁力を備えた第２磁石と、前記第１磁石を前記第１クランパ部材に沿ってレンズ保持部材側へ移動させることで前記第１磁石の磁力によって前記レンズ保持部材を前記第１クランパ部材に引き付け、前記被加工レンズを保持した前記レンズ保持部材を前記第１クランパ部材に保持させる操作を行なう第１移動操作手段と、第１クランパ部材と第２クランパ部材とで前記被加工レンズを押さえ、前記第２磁石を前記レンズ保持部材に近づけ、前記第２磁石の磁力によって前記レンズ保持部材を前記被加工レンズから引き離し、前記第２磁石と共に前記レンズ保持部材を前記被加工レンズから退避させる第２移動操作手段と、を具備したレンズ心取り装置である。
【００１２】
さらに、本発明は、被加工レンズを保持したレンズ保持部材をレンズ加工の作業位置に搬送する工程と、レンズ加工の作業位置において前記レンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの一方の面を第１クランパ部材により押さえ、前記被加工レンズの他方の面を前記レンズ保持部材により押さえたレンズ保持状態を磁力によって維持する工程と、前記レンズ保持部材によって押さえる前記被加工レンズの他方の面を第２クランパ部材で押さえ、前記レンズ保持部材を前記レンズ加工の作業位置から退避させる工程と、前記被加工レンズを加工後、前記第１クランパ部材と前記第２クランパ部材の間で挟まれた加工済みのレンズを取り外す工程と、を具備したレンズ心取り装置におけるレンズ搬送方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１から図２０を参照して、本発明の一実施形態の自動心取り装置について説明する。
図１に示すように、被加工物であるレンズ１はレンズ保持部材としての中子２を介して搬送テーブル（盤）としてのレンズパレット３の受座３ａに設置されるようになっている。中子２は全体または一部を磁性体により形成した中空筒状体に構成され、この中空筒状体にはレンズ１が入り込める大きさの内径の穴２ａと、レンズ１が通り抜けられない内径の穴２ｂとを上下２段に同軸的に形成した貫通孔２ｃを形成している。また、穴２ａと穴２ｂの間には段差２ｄが形成され、この段差２ｄに前記レンズ１の周縁部分が当って載り、この貫通孔２ｃ内に嵌め込まれたレンズ１を位置決めするようになっている。また、中子２の外周下部はレンズパレット３の受座３ａに嵌り込む外径の嵌合装着部２ｅを形成してなり、この中子２の嵌合装着部２ｅはレンズパレット３の受座３ａに対して上から垂直方向から抜き差し可能なものである。
【００１４】
レンズパレット３は不図示の駆動装置により、水平方向ａへの移動が可能であり、加工作業部位である心取り加工軸線４の位置までレンズ１を中子２と共に搬送し、または回収するようになっている。
【００１５】
一方、心取り加工軸線４上には上側に配置される円筒形状の上クランパ５と下側に配置される円筒形状の下クランパ６が同軸上に配置されている。上クランパ５は不図示のモーター及び上スピンドルによって心取り加工軸線４を中心に低速回転させられるようになっている。下クランパ６は不図示の下スピンドルによって心取り加工軸線４を中心に回転が可能である。上スピンドル及び下スピンドルは不図示の歯車を介して連結されることにより同速で同方向へ低速で回転するようになっている。従って、上クランパ５と下クランパ６も両スピンドルと一体になって同速同方向に低速回転する。
【００１６】
上クランパ５の外側には円筒形状の上磁石７が上クランパ５に同心的に配置され、かつ上クランパ５に遊嵌する状態で設けられている。上磁石７は上磁石ステー８に接着固定されている。上磁石ステー８は不図示の上シリンダによって鉛直方向ｂへ昇降させられる。また、上クランパ５、上スピンドル、上磁石７、上磁石ステー８及び上シリンダは不図示の駆動装置によって鉛直方向ｃへ昇降させられる。この昇降可能な全体を上軸部９と称する。
【００１７】
下クランパ６の外側には円筒形状の下磁石１０が下クランパ６と同心的に配置される状態で遊嵌されている。この下磁石１０は下磁石ステー１１に接着固定されている。下磁石ステー１１は不図示の下シリンダによって鉛直方向ｄへ昇降させられる。心取り加工軸線４の横には不図示のモーターにより高速回転が可能な砥石１２が設置されている。砥石１２は不図示の駆動装置により水平方向ｅへ移動可能である。砥石１２とレンズパレット３は上記心取り加工軸線４を中間に位置させる反対側にそれぞれ設置されている。
【００１８】
次に、本実施形態の作用について、図２〜図２０を参照して説明する。図２から図２０は各部の個々の動きを示している。
まず、図２において、レンズ１を予め装填した中子２を載せたレンズパレット３は不図示の駆動装置により、待機位置からレンズ１の光軸が心取り加工軸線４に位置するまで水平方向ａへ移動する。
【００１９】
この後、図３に示すように、上軸部９（上クランパ５、上スピンドル、上磁石７、上磁石ステー８及び上シリンダ）は不図示の駆動装置によって一体に下降し、上クランパ５の降下側先端（下端）がレンズ１の周縁上面に接触した位置で停止する。
【００２０】
次に、図４に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が不図示の上シリンダにより下降し、上磁石７と中子２の間に若干の隙間を残す近接した位置まで下降する。この時点で磁性体である中子２は上磁石７に磁力により引き寄せられ、中子２はレンズ１を介して上クランパ５に固定的に保持された状態になる。
【００２１】
そこで、図５に示すように、上軸部９が不図示の駆動装置によって上昇すると、中子２はレンズパレット３の受座３ａから引き抜かれる。
この後に、レンズパレット３は不図示の駆動装置によって図６に示す待機位置まで戻る。
【００２２】
ついで、図７に示すように、上軸部９、レンズ１及び中子２は一体となって不図示の駆動装置により下降し、レンズ１が下クランパ６に接触する位置で停止する。この結果、レンズ１は上クランパ５と下クランパ６の間で挟まれる位置決め状態で保持される。
【００２３】
この後、図８に示すように、下磁石１０及び下磁石ステー１１は不図示の下シリンダによって上昇し、下磁石ステー１１と中子２の間に若干の隙間を残す位置で停止する。すると、中子２は下磁石１０の磁力によって下方へ引かれる。また、この時点では、中子２は上磁石７にも引かれているため、中子２は移動しない。
【００２４】
次に、図９に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が不図示の上シリンダによって上昇し、中子２から離れる。すると、中子２はそれ自身の重力及び下磁石１０の磁力によって落下し、レンズ１から離れ、下磁石ステー１１上に接触した状態になる。
【００２５】
この後、図１０に示すように、不図示の下シリンダによって下磁石ステー１１が降下すると、下磁石ステー１１は下磁石１０及び中子２と一体となって下降する。
【００２６】
次に、図１１に示すように、不図示のモーターにより、上スピンドル、上クランパ５、レンズ１、下クランパ６、下スピンドルは一体となって、心取り加工軸線４を中心として低速回転する。また、砥石１２は不図示のモーターにより高速回転しながら、不図示駆動装置によって待機位置より水平方向へレンズ１に向かって移動し、レンズ１の外周端面を研削する心取り加工を行う。
【００２７】
この心取り加工終了後、図１２に示すように、砥石１２は待機位置に向かって水平移動し、退避する一方、上スピンドル、上クランパ５、レンズ１、下クランパ６、下スピンドルの回転が停止する。
【００２８】
次に、図１３に示すように、下磁石１０、下磁石ステー１１及び中子２は不図示の下シリンダにより上昇し、同時に上磁石７及び上磁石ステー８は不図示の上シリンダにより下降する。下磁石１０及び下磁石ステー１１が不図示下シリンダによって下降すると、中子２は上磁石７に引かれて上昇し、レンズ１に接触する状態になる（図１４を参照）。
【００２９】
この後、図１５に示すように、上軸部９を不図示の駆動装置によって上昇させる。レンズ１及び中子２は磁力によって上クランパ５に保持されたまま共に上昇する。
【００３０】
この後、図１６に示すように、レンズパレット３が不図示の駆動装置によって心取り加工軸線４上に移動する。そして図１７に示すように、上軸部９が不図示の駆動装置によって再び下降し、中子２の外周２ｅの部分はレンズパレット３の受座３ａの穴に嵌め込まれる。
【００３１】
次に、図１８に示すように、上シリンダによって上磁石７及び上磁石ステー８を上昇させる。また、図１９に示すように、上軸部９を不図示駆動装置により上昇させると、レンズ１及び中子２は上クランパ５から固定が解除され、レンズパレット３上に残る。
【００３２】
最後に、図２０に示すように、レンズパレット３を不図示駆動装置によって待機位置へ向けて水平に移動させ、アンローディング完了となる。
【００３３】
以上の動作を繰り返すことにより複数のレンズ１を自動的に心取り加工することができる。
【００３４】
【実施例】
（第１の実施例）
図２１から図４４を用いて本発明の第１実施例に係るレンズ自動心取り装置について説明する。本実施例に係るレンズ自動心取り装置は前述した実施形態の内容を具体化したものである。また、前述した実施形態と同様の個所には同じ符号を付して説明する。
【００３５】
（構成）
図２１は本実施例に係るレンズ自動心取り装置全体の正面図、図２２はそのレンズ自動心取り装置全体の平面図、図２３はそのレンズ自動心取り装置全体の左側から見た断面図であり、図２４は図２３の点線部を拡大して示す断面図である。
【００３６】
レンズ１を載置するレンズパレット３はベアリング１３によってパレット中心軸１４を中心として回転可能である。レンズパレット３はタイミングプーリー１５及びタイミングベルト１６を介してパレットモーター１７に接続され、パレットモーター１７によって適宜間欠的に回転駆動される。ベアリング１３はフランジ１８を介してパレットテーブル１９に固定され、このパレットテーブル１９はパレットロボット２０によって水平方向へ移動可能なものである。また、パレットロボット２０はベース２１に固定されている。従って、レンズパレット３上のレンズ１は心取り加工軸線４上と待機位置の間を水平方向へ移動することが可能である。
【００３７】
心取り加工軸線４上において上側位置には円筒形状の上クランパ５が配置されている。上クランパ５は上スピンドル２２の軸２３に固定され、上スピンドル２２によって心取り加工軸線４を中心に低速回転が可能である。軸２３上には第１歯車２４が固定されている。上クランパ５は、軸２３、第１歯車２４、第２歯車２５、第３歯車２６、第１タイミングプーリー２７、第１タイミングベルト２８、第２タイミングプーリー２９、第３タイミングプーリー３０、第２タイミングベルト３１、第４タイミングプーリー３２を介して、モーター３３によって低速回転するように駆動される。また、モーター３３は、第４タイミングプーリー３２、第２タイミングベルト３１、第３タイミングプーリー３０、シャフト３４、第５タイミングプーリー３５、第３タイミングベルト３６、第６タイミングプーリー３７を介し、心取り加工軸線４を中心として下スピンドル３８の軸３９を低速に回転駆動する。下クランパ６は軸３９の先端に固定的に接続されている。従って、上クランパ５及び下クランパ６は心取り加工軸線４を中心として同速同方向へ低速に連動して回転する。尚、下スピンドル３８はベース２１に固定されている。
【００３８】
一方、上スピンドル２２の外周部はＺテーブル４０に固定された軸受４１に嵌合して軸支され、この軸受４１によって心取り加工軸線４の方向への摺動が可能である。上スピンドル２２の軸２３の上端はロータリージョイント４２を介して加圧シリンダ４３のロッド部に固定されている。加圧シリンダ４３のフランジ部は加圧シリンダステー４４を介してＺテーブル４０に固定されている。また、加圧シリンダ４３は不図示の電空レギュレーターによって任意の圧力で上スピンドル２２を心取り加工軸線４の方向に加圧することが可能である。
【００３９】
Ｚテーブル４０はＺ軸ロボット４５によって心取り加工軸線４と平行に昇降が可能である。Ｚ軸ロボット４５はベース２１に固定されている。ここで、Ｚ軸ロボット４５によって昇降するＺテーブル４０から上クランパ５までの部分を上軸部９とする。
【００４０】
上軸部９内の上スピンドル２２のフランジ部４６には上シリンダステー４７を介して上シリンダ４８が固定されている。上シリンダ４８のロッドには上磁石ステー８が固定され、上磁石ステー８には円筒状の上磁石７が接着固定されており、上磁石７は心取り加工軸線４を中心として上クランパ５の外側に同軸的に配置されている。上磁石７及び上磁石ステー８は上シリンダ４８により昇降可能である。
【００４１】
一方、下スピンドル３８のフランジ部４９には下シリンダステー５０を介して下シリンダ５１が固定され、この下シリンダ５１のロッドには下磁石ステー１１が固定されている。下磁石ステー１１には円筒状の下磁石１０が接着固定されている。この下磁石１０は心取り加工軸線４を中心として下クランパ６の外側に位置している。また、下磁石１０及び下磁石ステー１１は下シリンダ５１により昇降可能である。
【００４２】
砥石１２は砥石軸線５２を中心として不図示のベアリングによって高速回転が可能であり、砥石軸５３、ＡＶプーリ５４、Ｖベルト５５、ＢＶプーリ５６を介し、モーター５７によって高速回転駆動される。砥石１２は砥石軸５３、前記不図示ベアリングを介し、砥石軸テーブル５８に固定されており、砥石軸テーブル５８は砥石軸ロボット５９によって水平方向への移動が可能である。砥石軸ロボット５９はベース２１に固定されている。
【００４３】
（作用）
次に、図２５から図４４までの各図を用いて本実施形態の作用について説明する。図２５から図４４は図２１から図２４で示したレンズ自動心取り装置の作用を平面上で説明するのが困難なために簡易的に砥石軸ロボット５９およびパレットロボット２０の位置を９０度ずらした装置の左側面部分の断面図である。
【００４４】
図２５において砥石軸ロボット５９上の砥石軸テーブル５８は待機位置にあり、パレットロボット２０上のパレットテーブル１９は待機位置にある。Ｚ軸ロボット４５上のＺテーブル４０つまり上軸部９は待機位置にある。
【００４５】
図２６に示すように、未加工レンズ１を装填した中子２を載せたレンズパレット３が、パレットロボット２０によりパレットテーブル１９、フランジ１８、ベアリング１３を介して水平方向へ移動し、レンズ１の光軸が心取り加工軸線４に一致する位置で停止する。
【００４６】
次に、図２７に示すように、不図示の電空レギュレーターによって、レンズローディング用の圧力空気が加圧シリンダ４３に送り込まれ、上スピンドル２２が、ロータリージョイント４２を介して所定の圧力で下降する。上軸部９はＺ軸ロボット４５によって下降し、上クランパ５の下降先端がレンズ１に接触してから数mm下の位置で停止する。すると、未加工レンズ１は上クランパ５の下端縁によって所定の圧力で押され、接触してから数mm分はＺテーブル４０及び軸受４１、加圧シリンダ４３のフランジ部及び加圧シリンダステー４４のみが下降する。レンズ１に所定以上の圧力が加わることはない。
【００４７】
次に、図２８に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８は上シリンダ４８により、上磁石７と中子２の間に若干の隙間ができる位置まで下降する。この時点で磁性体である中子２は上磁石７に引き寄せられ、中子２はレンズ１を介して上クランパ５に固定的に保持される。
【００４８】
図２９に示すように、上軸部９がＺ軸ロボット４５によって待機位置まで上昇する。すると、レンズ１を保持した中子２は上クランパ５に保持されているため、レンズパレット３の受座３ａから引き抜かれる。そしてレンズパレット３はパレットロボット２０によって待機位置に移動する（図３０を参照）。
【００４９】
ここで、不図示の電空レギュレーターにより、加圧シリンダ４３に送られる空気は加工用の圧力に切り替わり、上スピンドル２２は所定の圧力で加圧される。そして図３１に示すように、レンズ上軸部９、レンズ１及び中子２は一体となってＺ軸ロボット４５により下降し、レンズ１が下クランパ６に接触した後、数mm下の位置で停止する。
【００５０】
尚、この作用は前記レンズローディング時と同じであり、レンズ１は所定の圧力によって上クランパ５及び下クランパ６に挟まれて固定されることになる。図３２に示すように、下磁石１０及び下磁石ステー１１は下シリンダ５１によって、下磁石ステー１１と中子２の間に若干の隙間ができる位置まで上昇する。
【００５１】
次に、図３３に示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が上シリンダ４８によって上昇すると、中子２は重力及び磁力によって落下し、下磁石ステー１１に吸引されて接触する。
そして図３４に示すように、下シリンダ５１によって下磁石１０及び下磁石ステー１１が中子２と一体となって下降する。
【００５２】
モーター３３により、上クランパ５は、軸２３、第１歯車２４、第２歯車２５、第３歯車２６、第１タイミングプーリー２７、第１タイミングベルト２８、第２タイミングプーリー２９、第３タイミングプーリー３０、第２タイミングベルト３１、第４タイミングプーリー３２を介して、下クランパ６は、軸３９、第６タイミングプーリー３７、第３タイミングベルト３６、第５タイミングプーリー３５、シャフト３４、第３タイミングプーリー３０、第２タイミングベルト３１、第４タイミングプーリー３２を介して、レンズ１と共に心取り加工軸線４を中心に低速回転する。砥石１２は砥石軸線５２を中心に砥石軸５３、ＡＶプーリ５４、Ｖベルト５５、ＢＶプーリ５６を介してモーター５７によって高速回転駆動される。そして図３５に示すように、砥石１２は砥石軸ロボット５９によって砥石軸テーブル５８ごと水平移動し、端面をレンズ１外周部に接触させてレンズ１の外周面を研削する心取り加工を行う。
【００５３】
この心取り加工終了後、図３６に示すように、砥石１２は砥石軸ロボット５９によって待機位置に水平移動し、上スピンドル２２、上クランパ５、レンズ１、下クランパ６、下スピンドル３８は回転を停止する。
【００５４】
次に、図３７に示すように、下磁石１０、下磁石ステー１１及び中子２は、下シリンダ５１により上昇し、上磁石７及び上磁石ステー８は上シリンダ４８により再び下降する。そして下磁石１０及び下磁石ステー１１が下シリンダ５１によって下降すると、中子２は上磁石７に吸引されて上昇し、レンズ１に接触する（図３８を参照）。
【００５５】
次に、上軸部９をＺ軸ロボット４５によって上昇させる。すると、レンズ１及び中子２は、磁力によって上クランパ５に固定されつつ、共に上昇する（図３９を参照）。
そして再びレンズパレット３がパレットロボット２０によって待機位置から心取り加工軸線４上に水平移動する（図４０を参照）。
【００５６】
ここで再び不図示の電空レギュレーターにより、加圧シリンダ４３に送られる空気はローディング用の圧力に切り替えられ、上スピンドル２２は所定の圧力で加圧される。上軸部９がＺ軸ロボット４５によって再びパレット受け渡し位置まで下降し、中子２の外周面はレンズパレット３の受座３ａに嵌合される（図４１を参照）。
【００５７】
次に、上シリンダ４８によって上磁石７及び上磁石ステー８を上昇させる（図４２を参照）。
【００５８】
上軸部９をＺ軸ロボット４５により上昇させると、レンズ１及び中子２は上クランパ５から固定解除され、レンズパレット３上に残る（図４３）。
【００５９】
レンズパレット３はパレット中心軸１４を中心に、タイミングプーリー１５及びタイミングベルト１６を介してパレットモーター１７によって間欠回転駆動され、レンズパレット３上の未加工レンズ１を載せた別の中子２が位置決めされる（図４４を参照）。これ以降の作用は図２７から作用の繰り返しとなる。
【００６０】
（効果）
本実施形態によれば、レンズ搬送を真空圧で保持しないため、外径の小さなレンズでも確実に自動供給、排出が可能となる。また、磁力によってレンズを保持するため、非常に消費エネルギーが少なく受け渡しをすることが可能となる。
【００６１】
（第２の実施例）
図４５および図４６を用いて本発明の第２実施例に係るレンズ自動心取り装置について説明する。本実施形態は先の第１実施形態に改良を加えたものである。その構成、作用、効果についてはその相違する部分のみを中心に説明する。
【００６２】
（構成）
第１実施形態との第１の違いとしては、図４５、図４６に示すように下シリンダ５１を低摩擦低速シリンダ６０に変更し、かつその供給圧縮空気を不図示のレギュレーターによって減圧した点にある。この低摩擦低速シリンダ６０は摺動抵抗が少ないため、圧縮空気の圧力が低圧であっても可動可能で、加圧力を小さく設定できる。また、低速においても不図示のスピードコントローラーによってスティックスリップのない滑らかな動きが可能である。
【００６３】
第２の違いとしては下磁石ステー１１を、厚みを増した下磁石厚ステー６１に変更したことである。下磁石厚ステー６１に厚みが増したことにより、下磁石厚ステー６１の中子２が接触する面から下磁石１０までの距離が遠くなり、下磁石１０が中子２を吸引する磁力が弱くなっている。
【００６４】
（作用）
本実施形態の作用についても第１実施形態と相違する工程のみを中心に説明する。図４５は第１実施形態における図３２の工程を示したものである。未加工レンズ１を上クランパ５及び下クランパ６でクランプした後、低摩擦低速シリンダ６０によって下磁石１０及び下磁石厚ステー６１が上昇する。この際、不図示のレギュレーターにより、低摩擦低速シリンダ６０には減圧された圧縮空気が供給され、所定の加圧力で上昇する。また、不図示のスピードコントローラーにより、低速で上昇し、厚みが増した分、下磁石厚ステー６１は中子２に衝突する。間接的に中子２がレンズ１の外径付近を押し上げることになるが、低速で衝突するため衝撃は少なく、かつ低加圧で押し上げるためレンズ１が欠けるようなことはない。
【００６５】
その後、図３３で示すように、上磁石７及び上磁石ステー８が上昇するが、既に下磁石厚ステー６１と中子２は接触しているため、第１実施形態のように中子２が落下するようなことはない。
【００６６】
その後、心取り加工を行なうが、図３４から図３６で示す工程は第１実施形態と同様であるのでそれらの説明を省く。
【００６７】
図４６は第１実施形態における図３７の工程を示したものである。図４６において心取り加工後、低摩擦低速シリンダ６０によって、下磁石１０、下磁石厚ステー６１及び中子２が一体となって低速低圧で上昇し、中子２のレンズ受け面が加工済みレンズ１に衝突して停止する。この際も低速、低圧であるため、衝撃はきわめて少ない。次に上シリンダ４８によって上磁石７及び上磁石ステー８が下降し、上磁石７と中子２の間に、若干の隙間がある位置で停止する。ここで、中子２に対して、下磁石１０よりも上磁石７のほうがより近接しているため、中子２は上磁石７に吸引される。
【００６８】
その後、図３８で示す工程で、下磁石１０及び下磁石厚ステー６１は下降するが、中子２は上磁石７に吸引されているため落下しない。また既にレンズ１と中子２は接触しているため、実施形態１のように中子２が上昇してレンズ１に衝突するようなことはない。
【００６９】
（効果）
本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、図４５及び図４６の工程共に中子２が案内なく自由落下または磁力により上昇することがない。このため、工程中に中子２の位置がずれる心配がなく、心取り加工中に下クランパ６の外周面に接触したり、レンズパレット３への受け渡しミスをすることがない。
【００７０】
また、図４６で示す工程においては中子２がレンズ１に高速で衝突することがないため、コバの薄いレンズでも、欠けを生じることなく搬送できる。
【００７１】
尚、本発明は前述した形態に限定されるものではなく、他の形態にも適用が可能である。
【００７２】
（付記）
１．開口部を形成する貫通孔を有して磁性体材料で形成され、被加工レンズの周縁部を前記貫通孔の内周面で保持するレンズ保持部材と、
前記開口部から挿入され、前記被加工レンズの一方の面を支持可能に形成された所定の中心軸を有する筒状部材からなるクランパ部材と、
前記クランパ部材の外周面上で前記中心軸に沿って移動可能に形成され、前記レンズ保持部材と吸着可能な磁力を有する磁石部材と、
前記磁石部材を前記クランパ部材の外周面上で前記中心軸に沿って移動させることで、前記磁石部材に前記レンズ保持部材を磁力によって吸着させ、前記レンズ保持部材を前記クランパ部材に保持させる移動操作手段と、
を具備したことを特徴とするレンズ心取り装置。
【００７３】
２．開口部を形成する貫通孔が設けられた磁性体材料の内周面に被加工レンズの周縁部を保持させる工程と、
前記被加工レンズの一方の面を支持可能に形成された所定の中心軸を有する筒状のクランパ部材を前記貫通孔の前記開口部から挿入し、前記被加工レンズの一方の面を支持する工程と、
前記レンズ保持部材と吸着可能な磁力を有する磁石部材を前記筒状部材の外周面上で前記中心軸に沿って移動させる工程と、
前記磁石部材を移動させることで、前記磁石部材に前記レンズ保持部材を磁力によって吸着させ、前記レンズ保持部材を前記クランパ部材に保持させる工程と、
を具備したことを特徴とするレンズ心取り装置のレンズ搬送方法。
【００７４】
３．レンズの両光学面をクランパで挟み込みつつ回転させ、レンズ外周面を回転する砥石によって研削するベルクランプ式心取り加工装置へのレンズ自動供給、排出を行う方法において、
前記クランパのクランプ位置とレンズストッカの間を前記レンズ搬送をする際、前記レンズを、磁力を使用して保持しつつ搬送することを特徴とするレンズ心取り自動供給、排出方法。
【００７５】
４．レンズをレンズストッカから自動搬送し、レンズの両光学面をクランパで挟み込みつつ回転させ、レンズ外周面を回転する砥石によって研削するベルクランプ式心取り加工装置において、
前記レンズストッカと前記レンズの間に磁性体である中子を有し、かつ前記クランパ近辺に前記中子を吸着するための磁石を有することを特徴とするレンズ自動心取り装置。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ心取り装置においていままで困難とされてきた外径の小さなレンズの自動供給及び排出が容易に可能となり、かつ省エネルギー化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の自動心取り装置の一部を概略的に示す断面図。
【図２】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図５】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図６】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図７】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図８】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図９】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１０】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１１】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１２】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１３】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１４】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１５】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１６】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１７】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１８】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図１９】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２０】同じく本発明の一実施形態の自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２１】本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の全体の正面図。
【図２２】同じく本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の全体の平面図。
【図２３】同じく本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の全体を示す一部断面した左側面図。
【図２４】同じく本発明の一実施例に係るレンズ自動心取り装置の要部を示す一部断面した左側面図。
【図２５】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２６】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２７】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２８】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図２９】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３０】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３１】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３２】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３３】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３４】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３５】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３６】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３７】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３８】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図３９】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４０】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４１】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４２】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４３】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４４】同じく本発明の一実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４５】同じく本発明の他の実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【図４６】同じく本発明の他の実施例に係る自動心取り装置による心取り作用の一工程を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１…レンズ、２…中子、３…レンズパレット、５…上クランパ、
６…下クランパ、７…上磁石、１２…砥石。
Claims (2)
- 少なくとも一部が磁性体として形成され、貫通孔を有し、この貫通孔の軸上に配置して被加工レンズを保持するレンズ保持部材と、
前記被加工レンズを保持した前記レンズ保持部材を保持し、前記レンズ保持部材を作業位置に搬送し、前記作業位置から退避自在な搬送テーブルと、
前記作業位置においてレンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの一方の面を押さえる第１クランパ部材と、
前記作業位置において前記レンズ保持部材の貫通孔に入り込み、レンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの他方の面を押さえる第２クランパ部材と、
前記第１クランパ部材の外側において前記第１クランパ部材に沿って移動可能であり、前記レンズ保持部材を引き付け可能な磁力を備えた第１磁石と、
前記第２クランパ部材の外側において前記第２のクランパ部材に沿って移動可能であり、前記レンズ保持部材を引き付け可能な磁力を備えた第２磁石と、
前記第１磁石を前記第１クランパ部材に沿ってレンズ保持部材側へ移動させることで前記第１磁石の磁力によって前記レンズ保持部材を前記第１クランパ部材に引き付け、前記被加工レンズを保持した前記レンズ保持部材を前記第１クランパ部材に保持させる操作を行なう第１移動操作手段と、
第１クランパ部材と第２クランパ部材とで前記被加工レンズを押さえ、前記第２磁石を前記レンズ保持部材に近づけ、前記第２磁石の磁力によって前記レンズ保持部材を前記被加工レンズから引き離し、前記第２磁石と共に前記レンズ保持部材を前記被加工レンズから退避させる第２移動操作手段と、
を具備したレンズ心取り装置。 - 被加工レンズを保持したレンズ保持部材をレンズ加工の作業位置に搬送する工程と、
レンズ加工の作業位置において前記レンズ保持部材に保持された前記被加工レンズの一方の面を第１クランパ部材により押さえ、前記被加工レンズの他方の面を前記レンズ保持部材により押さえたレンズ保持状態を磁力によって維持する工程と、
前記レンズ保持部材によって押さえる前記被加工レンズの他方の面を第２クランパ部材で押さえ、前記レンズ保持部材を前記レンズ加工の作業位置から退避させる工程と、
前記被加工レンズを加工後、前記第１クランパ部材と前記第２クランパ部材の間で挟まれた加工済みのレンズを取り外す工程と、
を具備したレンズ心取り装置におけるレンズ搬送方法。
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