JP3981326B2 - Lens processing equipment - Google Patents

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JP3981326B2
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の加工方法によりレンズ表面を加工可能な汎用性の高いレンズ加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のレンズ表面の加工方法としては、オスカー式、斜軸式、球心揺動式、遊星揺動式などの方法が知られている。レンズの形状、材質などに応じて、これらの加工方法のうちの最適な加工方法が選択され、選択された加工方法により加工を行う専用のレンズ加工装置を用いてレンズ表面を加工している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来においては、様々な方式のレンズ加工装置を個別に用意しておく必要があるので、設備費や、設置スペースが多く必要であり、経済性に欠けるという解決すべき課題がある。
【0004】
また、従来における曲面加工を行うための球心揺動式のレンズ加工装置においては次のような解決すべき課題がある。球心揺動式のレンズ加工装置としては支点支持式と習いカム式のものがある。支点支持式のものでは構造上加工できる曲面に制限がある。
【0005】
これに対して、習いカム式のものでは、加工する曲面に応じてカムを交換する必要があるので、加工準備に時間が掛かってしまい、全体としての作業効率が悪い。また、カムの摩耗によるがた付きや、カム表面の汚れ、カム面への異物の噛み込みなどによるバウンドによって、レンズ加工具の揺動軌道の精度を維持できない。よって、定期的なカムの点検、整備、交換などの維持管理に多大な費用および時間を要している。さらに、加工する曲面に合わせて、多数種類のカムを用意しなければならないので、設備に多額の費用を要してしまう。これに加えて、使用されているカムは、大型であり、重量が大きいので、カム交換が容易でなく、落下などの危険があり、交換のための特別な装置も必要である。また、カムの取り付け状態により加工誤差が発生し、加工精度の再現性が乏しいという問題点もある。
【0006】
一方、支点支持式および習いカム式のいずれにおいても、加工するレンズ曲面に応じて、治工具の刃先位置を高精度に調整する必要があり、調整に特殊技術が必要であり、また、調整時間も多く必要である。
【0007】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、皿型、カップ型のレンズ加工具をカム機構を利用することなく、任意の軌跡に沿って精度良く移動可能とし、各種の加工方式によりレンズ表面を加工可能なレンズ加工装置を提案することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のレンズ加工装置は、
加工対象のレンズを保持するためのレンズホルダと、
前記レンズホルダに保持されたレンズを加工するためのカップ型あるいは皿型のレンズ加工具と、
前記レンズ加工具を水平方向に延びるX軸の方向に往復移動させるためのX軸移動機構と、
前記レンズ加工具を、X軸に直交する垂直方向に延びるZ軸の方向に移動させるためのZ軸移動機構と、
前記レンズ加工具を、前記X軸およびZ軸の双方に直交する水平方向に延びるθ軸を中心として旋回させるための旋回機構と、
前記レンズ加工具を、前記θ軸を通る当該レンズ加工具の回転中心軸線を中心として回転させるための回転機構と、
前記X軸駆動機構、前記Z軸駆動機構、および前記旋回機構を駆動制御して、前記レンズ加工具のX軸方向への移動動作、Z軸方向への移動動作、および前記θ軸を中心とする回転動作を、同時あるいは選択的に行わせる駆動制御手段とを有し、
前記レンズ加工具はその加工面が上向き状態に配置され、
前記レンズホルダは、その中心軸線が垂直方向に延び、当該中心軸線回りに回転可能な状態で、下向きに配置されており、
当該レンズホルダは、前記中心軸線に沿って下向きに加圧されており、加工中においては、加工対象のレンズを真空引きにより吸着保持すると共に前記レンズ加工具の加工面に押し付けた状態で、当該レンズ加工具の回転に追従して回転可能となっていることを特徴としている。
【0009】
本発明のレンズ加工装置においては、マイクロコンピュータなどから構成可能な駆動制御手段により、レンズ加工具の直交する2軸方向の送り動作と、θ軸回りの旋回動作とを同時または選択的に行わせて、当該レンズ加工具を任意の軌跡に沿って移動させることが可能である。
【0010】
すなわち、本発明では、前記駆動制御手段によって前記X軸駆動機構および前記Z軸駆動機構を制御して、前記レンズ加工治具を円軌道を描くように揺動させると共に、前記旋回機構により、前記回転中心軸線が当該円軌道の中心を通るように前記レンズ加工治具を旋回させることにより、従来の球心揺動方式に対応するレンズ加工を実現できる。
【0011】
ここで、2軸方向の送り動作および旋回動作はサーボモータを利用して精度良く行うことが可能である。よって、本発明によれば、任意の曲面にレンズを加工でき、支点支持球心揺動方式の加工範囲の制限を除去でき、また、カム機構を使用する必要がないので、カム交換に伴う問題、および各種のカムを取り揃えていかなければならないという問題も解消できる。
【0012】
また、X軸駆動機構、Z軸駆動機構は、ガイドおよびテーブルからなる剛性の高い機構から構成できるので、レンズ加工具の移動軌跡を長時間、高精度に維持できる。よって、習い式、カム式および球心揺動方式における精度維持の問題を解消できる。
【0013】
次に、本発明のレンズ加工装置は、前記レンズ加工具を、前記X軸およびZ軸の双方に直交するY軸の方向に移動させるY軸駆動機構を有していることが望ましい。
【0014】
Y軸駆動機構によりレンズ加工具をY軸方向の任意の位置に位置決めし、この位置においてX軸駆動機構によりレンズ加工具をX軸方向に往復運動させることにより、従来のオスカー方式に対応する加工方法によりレンズ表面を加工できる。また、X軸駆動機構、Z軸駆動機構、および旋回機構を個別に制御して、レンズ加工具を所定の位置に移動、固定させることにより、従来の斜軸方式に対応する加工方法によりレンズ表面を加工できる。
【0015】
このように、本発明によれば、多種の加工方式による加工を、1台のレンズ加工装置で賄うことができるので、汎用性の高いレンズ加工装置を実現でき、設備費用や設置スペースを削減できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したレンズ加工装置の実施の形態を説明する。図1は本実施の形態に係るレンズ加工装置を示す機構図であり、図2は当該レンズ加工装置による典型的な加工動作を示す説明図である。
【0017】
レンズ加工装置Aは、下軸ユニットBと、この下軸ユニットBの直上位置に配置されている上軸ユニットCと、これら下軸ユニットBおよび上軸ユニットCの間の高さ位置に配置されているコンベアユニットDと、各部の駆動制御を司る駆動制御ユニットEとを有している。下軸ユニットBはレンズ表面加工用のレンズ加工具を上向き状態で保持しており、上軸ユニットCは、レンズ加工具によって加工されるレンズを保持するためのレンズホルダを下向き状態で保持している。コンベアユニットDは加工対象のレンズをレンズホルダに供給すると共に、加工終了後のレンズをレンズホルダから回収するためのものである。
【0018】
下軸ユニットBは、水平方向に延びるX軸ガイド14と、このX軸ガイド14に沿ってX軸方向にスライド自在なX軸テーブル14aと、X軸テーブル14aをX軸方向に送るためのX軸送りねじ15と、駆動源であるX軸サーボモータ16からなるX軸移動機構を備えている。また、X軸テーブル14aの表面に取り付けたX軸に直交する垂直方向に延びるZ軸ガイド17と、このZ軸ガイド17に沿ってZ軸方向にスライド自在なZ軸テーブル17aと、Z軸テーブル17aをZ軸方向に送るためのZ軸送りねじ18と、駆動源であるZ軸サーボモータ19からなるZ軸移動機構を備えている。
【0019】
さらに、Z軸テーブル14aには、X軸およびZ軸の双方に直交する前後方向に水平に延びるθ軸20aの方向に沿ってθ軸サーボモータ20が取り付けられており、このθ軸サーボモータ20の回転軸20bはZ軸テーブル17aを貫通して前方に突出している。この先端には、θブラケット26が取り付けられている。これらθ軸サーボモータ20およびθブラケット26により旋回機構が構成されている。
【0020】
さらには、θブラケット26には、Y軸マイクロヘッド21(Y軸移動機構)により位置決めされたスピンドルケース25が支持されている。スピンドルケース25にはスピンドル22が回転自在に支持され、このスピンドル22はスピンドル駆動モータ23によって回転駆動される。スピンドル22の上端にはレンズ加工具、例えばカップ型治具27が同軸状態で上向きに取り付けられている。これらスピンドルケース25、スピンドル22およびスピンドル駆動モータ23によって、回転機構が構成されている。
【0021】
次に、上軸ユニットCは、Z軸に平行な方向に延びるホルダ軸ガイド5と、このホルダ軸ガイド5に沿ってZ軸方向にスライド自在なホルダ軸テーブル4aとを備えており、このホルダ軸テーブル4aにはホルダ軸ベース4が固定されている。ホルダ軸テーブル4aは、ホルダ軸送りねじ6およびホルダ軸サーボモータ7からなる送り機構によってZ軸方向に移動可能である。ホルダ軸ベース4にはZ軸方向に向けてホルダ軸3が支持され、当該ホルダ軸3は常に、ホルダ加圧スプリング8によって下方に付勢されている。このホルダ加圧スプリング8による加圧力は、加圧調整ボルト9によって調整可能である。ホルダ軸3の下端にはレンズホルダ2が保持されており、このレンズホルダ2によって加工対象のレンズ1が保持されるようになっている。
【0022】
レンズホルダ2は、皿型あるいはカップ型のレンズ加工具27による加工中において、ホルダ駆動モータ28により、回転させることが可能である。また、レンズ加工具27の回転に追従させて回転することが可能である。さらに、レンズホルダ2はホルダ軸3を介して、ホルダ軸加圧スプリング8によって加圧されている。加圧の方法は、スプリングの他に、重りや、空圧シリンダ、油圧シリンダによることも可能である。
【0023】
一方、コンベアユニットDは、レンズケース10を搬送するコンベア11と、コンベア11を回転駆動させるためのコンベア駆動モータ12とを備えている。これらコンベア11およびコンベア駆動モータ12は、コンベア前後シリンダ13によって、上軸ユニットCおよび下軸ユニットBの間の位置と、ここから退避した位置とに移動可能である。
【0024】
コンベア11は、退避位置において、レンズケース10を搬送して、加工が終了したレンズの入ったレンズケース10と未加工のレンズが入ったレンズケース10を交換し、コンベアの端に到ったレンズケース10を次工程のコンベアに移載し、前工程のコンベアより排出されるレンズケース10を受け取る。
【0025】
しかる後に、コンベア11は前進して、レンズケース10を上軸ユニットの下方に位置させ、レンズホルダ2にレンズ1を供給し、あるいはレンズホルダ2から加工済みのレンズ1を受け取り、後退位置まで移動する。
【0026】
上軸ユニットCは、レンズホルダ2を、前進したコンベア11に載っているレンズケース10の直上に位置させ、レンズホルダ2に、レンズケース10のレンズを真空引きにより吸着し、一旦退避させる。レンズケース10がコンベア11と共に後退した後は、皿型、あるいはカップ型のレンズ加工具27による加工位置まで移動させる。
【0027】
皿型、カップ型のレンズ加工具27による加工が終了した後は、レンズホルダ2によりレンズ1をレンズ加工具27から後退させ、コンベヤ11が前進してレンズケース10が下方に位置するのを待って、レンズホルダ10の真上において、レンズホルダ2は、圧空による吸着開放により、レンズ1をレンズケース10に落下させ、ここに収納する。この後、レンズホルダ2を退避させる。
【0028】
(動作例)
この構成のレンズ加工装置Aによる動作例、例えば、球心揺動式の加工を行う場合の動作例を説明する。図2を参照して説明すると、移動の条件として、加工半径R(m)、左角度θL(度)、右角度θR(度)を設定する。X軸駆動機構、Z軸駆動機構、およびθ軸回りの旋回機構により、レンズ加工具27の中心は、初期位置X0(m)、Z0(m)、θ0(度)から、中心点Oを中心として、角度θd(度)旋回して、次の座標位置に移動する。
X=Rsinθd(m)
Z=R(1−cosθd)(m)
【0029】
揺動角θdを漸増させ、θL(度)まで移動させる。次に、θd(度)を漸減させ、θR(度)まで移動させる。θdの増加による移動と、θdの減少による移動を繰り返すことにより、中心点Oを中心とする揺動運動を行わせることができる。
【0030】
ここで、皿型、またはカップ型のレンズ加工具27の摩耗による誤差は、加工半径Rの値を減少させ、中心点OのZ軸の値を増加することにより、補正することができる。
【0031】
また、加工半径Rに正の値を与えることで、レンズ凸面の加工ができ、負の値を与えることでレンズ凹面の加工ができる。
【0032】
一方、下軸ユニットによるレンズ加工具27の移動の条件として、加工半径を無限大とし、左角度および右角度を、角度ではなく距離で設定することにより、X軸方向の横移動のみが発生するので、Y軸の移動と併せれば、オスカー式の加工を実現できる。
【0033】
また、X軸、Z軸およびY軸方向の移動を阻止し、且つ、θ軸回りの旋回を阻止して、任意の位置および角度の状態にレンズ加工具27を固定して加工を行えば、斜軸式の加工を実現できる。
【0034】
(その他の実施の形態)
ワーク(レンズ)が少数の場合、あるいは外径が大きい場合、または安価で簡易な手段を構築するためには、コンベアユニットDの代わりに、電動およびエアーインデックスなどにより回転するターンテーブルを配置してワークの供給、および回収を行うようにしてもよい。勿論、ワーク交換装置を用いずに、手作業によりワークを着脱してもよい。
【0035】
また、下軸ユニットBのY軸マイクロヘッド21を、送りねじとサーボモータからなるY軸移動機構に置き換えることも可能である。この場合には、当該Y軸移動機構とX軸移動機構を同時に駆動することにより、遊星方式によるレンズ面加工を実現できる。
【0036】
さらに、X軸、Z軸、θ軸回りの角度からなる座標により規定されるレンズ加工具の移動位置の計算式を変更することにより、球面レンズだけでなく、非球面レンズなどの多重曲面の加工も可能になる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ加工装置によれば、従来、多種のレンズ加工装置を必要としていたレンズ加工を1台に集約することができる。よって、設備投資、設置スペース、遊休機械を削減できる。
【0038】
また、加工範囲に制約がなく、カム交換などの加工準備に要する時間も大幅に削減できるので、作業効率を改善できる。
【0039】
さらに、重量のあるカム機構を用いる必要がないので、カム交換が不要となるなど作業の安全性が高まり、女性等の非力な作業員でも、特別な装置を用いることなく、加工の準備を整えることができる。
【0040】
さらにまた、X軸、Z軸移動機構はテーブル機構により構築できるので、剛性が高く、振動発生なくレンズ加工具を移動させることができる。よって、レンズ加工具の移動軌跡を長時間精度良く保持できるので、信頼性の高い加工を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したレンズ加工装置の機構図である。
【図2】 図1のレンズ加工装置による球心揺動式のレンズ加工例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 レンズ
2 レンズホルダ
3 ホルダ軸ガイド
4 ホルダ軸ベース
5 ホルダ軸ガイド
6 ホルダ軸送りねじ
7 ホルダ軸サーボモータ
8 ホルダ加圧スプリング
9 加圧調整ボルト
10 レンズケース
11 コンベア
12 コンベア駆動モータ
13 コンベア前後シリンダ
14 X軸ガイド
14a X軸テーブル
15 X軸送りねじ
16 X軸サーボモータ
17 Z軸ガイド
17a Z軸テーブル
18 Z軸送りねじ
19 Z軸サーボモータ
20 θ軸サーボモータ
20a θ軸
20b モータ回転軸
21 Y軸マイクロヘッド
22 スピンドル
23 スピンドル駆動モータ
24 スピンドル駆動ベルト
25 スピンドルケース
26 θブラケット
27 レンズ加工具
28 ホルダ軸駆動モータ
A レンズ加工装置
B 下軸ユニット
C 上軸ユニット
D コンベアユニット
E 駆動制御ユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a highly versatile lens processing apparatus capable of processing a lens surface by various processing methods.
[0002]
[Prior art]
As conventional lens surface processing methods, there are known methods such as an Oscar type, an oblique axis type, a ball center swing type, and a planetary swing type. An optimum processing method is selected from these processing methods according to the shape and material of the lens, and the lens surface is processed using a dedicated lens processing apparatus that performs processing by the selected processing method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, conventionally, since it is necessary to prepare various types of lens processing apparatuses individually, there is a problem to be solved that a large equipment cost and a large installation space are required, which is not economical.
[0004]
Further, the conventional ball-centering type lens processing apparatus for performing curved surface processing has the following problems to be solved. There are a fulcrum support type and a learning cam type as the ball center swing type lens processing apparatus. In the fulcrum support type, there is a limit to the curved surface that can be processed due to the structure.
[0005]
On the other hand, in the learning cam type, since it is necessary to replace the cam in accordance with the curved surface to be processed, it takes time to prepare for processing, and the overall work efficiency is poor. Further, the accuracy of the swinging trajectory of the lens processing tool cannot be maintained due to bounce due to rattling due to cam wear, dirt on the cam surface, biting of foreign matter into the cam surface, and the like. Therefore, a large amount of money and time are required for maintenance such as periodic cam inspection, maintenance, and replacement. Furthermore, since many types of cams must be prepared according to the curved surface to be processed, a large amount of equipment is required. In addition, since the cam used is large and heavy, it is not easy to replace the cam, there is a risk of dropping, and a special device for replacement is also required. In addition, there is a problem that machining errors occur depending on the cam mounting state, and the reproducibility of machining accuracy is poor.
[0006]
On the other hand, in both the fulcrum support type and the learning cam type, it is necessary to adjust the cutting edge position of the jig with high precision according to the curved surface of the lens to be processed. Is also necessary.
[0007]
In view of these points, an object of the present invention is to make it possible to accurately move a dish-type or cup-type lens processing tool along an arbitrary trajectory without using a cam mechanism. The object is to propose a lens processing apparatus capable of processing the surface.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the lens processing apparatus of the present invention is:
A lens holder for holding the lens to be processed;
A cup-shaped or dish-shaped lens processing tool for processing the lens held by the lens holder;
An X-axis movement mechanism for reciprocating the lens processing tool in the X-axis direction extending in the horizontal direction;
A Z-axis moving mechanism for moving the lens processing tool in a Z-axis direction extending in a vertical direction perpendicular to the X-axis;
A turning mechanism for turning the lens processing tool about a θ axis extending in a horizontal direction perpendicular to both the X axis and the Z axis;
A rotation mechanism for rotating the lens processing tool about the rotation center axis of the lens processing tool passing through the θ axis;
Drive control of the X-axis drive mechanism, the Z-axis drive mechanism, and the turning mechanism to move the lens processing tool in the X-axis direction, the Z-axis direction, and the θ axis. Drive control means for performing the rotating operation to be performed simultaneously or selectively,
The lens processing tool is disposed with its processing surface facing upward,
The lens holder is disposed downward with its central axis extending in the vertical direction and being rotatable about the central axis.
The lens holder is pressed downward along the central axis, and during processing, the lens to be processed is sucked and held by evacuation and pressed against the processing surface of the lens processing tool. It is characterized by being able to rotate following the rotation of the lens processing tool.
[0009]
In the lens processing apparatus of the present invention, the drive control means that can be configured by a microcomputer or the like allows the lens processing tool to perform the feeding operation in the biaxial directions perpendicular to each other and the turning operation about the θ axis simultaneously or selectively. Thus, the lens processing tool can be moved along an arbitrary trajectory.
[0010]
That is, in the present invention, the drive control means controls the X-axis drive mechanism and the Z-axis drive mechanism to swing the lens processing jig so as to draw a circular orbit, and the turning mechanism By turning the lens processing jig so that the rotation center axis passes through the center of the circular orbit, it is possible to realize lens processing corresponding to the conventional ball center rocking method.
[0011]
Here, the feeding operation and the turning operation in the biaxial direction can be accurately performed using a servo motor. Therefore, according to the present invention, the lens can be processed into an arbitrary curved surface, the limitation of the processing range of the fulcrum support sphere swinging method can be removed, and there is no need to use a cam mechanism. And the problem of having to have various cams can be solved.
[0012]
In addition, since the X-axis drive mechanism and the Z-axis drive mechanism can be composed of a highly rigid mechanism including a guide and a table, the movement locus of the lens processing tool can be maintained with high accuracy for a long time. Therefore, the problem of maintaining accuracy in the learning type, the cam type and the ball center swinging type can be solved.
[0013]
Next, the lens processing apparatus of the present invention preferably has a Y-axis drive mechanism that moves the lens processing tool in a Y-axis direction orthogonal to both the X-axis and the Z-axis.
[0014]
The Y-axis driving mechanism positions the lens processing tool at an arbitrary position in the Y-axis direction, and the X-axis driving mechanism reciprocates the lens processing tool in the X-axis direction at this position. The lens surface can be processed by the method. In addition, the X-axis drive mechanism, the Z-axis drive mechanism, and the turning mechanism are individually controlled to move and fix the lens processing tool to a predetermined position, so that the lens surface can be processed by a processing method corresponding to the conventional oblique axis system. Can be processed.
[0015]
As described above, according to the present invention, processing by various processing methods can be provided by a single lens processing apparatus, so that a highly versatile lens processing apparatus can be realized, and facility costs and installation space can be reduced. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a lens processing apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a mechanism diagram showing a lens processing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view showing a typical processing operation by the lens processing apparatus.
[0017]
The lens processing device A is disposed at a height position between the lower shaft unit B, the upper shaft unit C disposed immediately above the lower shaft unit B, and the lower shaft unit B and the upper shaft unit C. A conveyor unit D, and a drive control unit E that controls the drive of each unit. The lower shaft unit B holds a lens processing tool for lens surface processing in an upward state, and the upper shaft unit C holds a lens holder for holding a lens processed by the lens processing tool in a downward state. Yes. The conveyor unit D supplies the lens to be processed to the lens holder and collects the processed lens from the lens holder.
[0018]
The lower shaft unit B includes an X-axis guide 14 extending in the horizontal direction, an X-axis table 14a slidable in the X-axis direction along the X-axis guide 14, and an X for feeding the X-axis table 14a in the X-axis direction. An X-axis moving mechanism including an axis feed screw 15 and an X-axis servomotor 16 as a drive source is provided. Further, a Z-axis guide 17 attached to the surface of the X-axis table 14a and extending in a direction perpendicular to the X-axis, a Z-axis table 17a slidable in the Z-axis direction along the Z-axis guide 17, and a Z-axis table A Z-axis moving mechanism including a Z-axis feed screw 18 for feeding 17a in the Z-axis direction and a Z-axis servo motor 19 as a drive source is provided.
[0019]
Furthermore, a θ-axis servomotor 20 is attached to the Z-axis table 14a along the direction of the θ-axis 20a that extends horizontally in the front-rear direction orthogonal to both the X-axis and the Z-axis. The rotation shaft 20b protrudes forward through the Z-axis table 17a. A θ bracket 26 is attached to the tip. The θ-axis servomotor 20 and the θ bracket 26 constitute a turning mechanism.
[0020]
Further, the θ bracket 26 supports a spindle case 25 positioned by the Y-axis microhead 21 (Y-axis movement mechanism). A spindle 22 is rotatably supported on the spindle case 25, and the spindle 22 is rotationally driven by a spindle drive motor 23. A lens processing tool, for example, a cup-shaped jig 27 is attached to the upper end of the spindle 22 upward in a coaxial state. The spindle case 25, the spindle 22 and the spindle drive motor 23 constitute a rotation mechanism.
[0021]
Next, the upper shaft unit C includes a holder shaft guide 5 extending in a direction parallel to the Z axis, and a holder shaft table 4a slidable in the Z axis direction along the holder shaft guide 5, and this holder A holder shaft base 4 is fixed to the shaft table 4a. The holder shaft table 4 a can be moved in the Z-axis direction by a feed mechanism including a holder shaft feed screw 6 and a holder shaft servomotor 7. A holder shaft 3 is supported on the holder shaft base 4 in the Z-axis direction, and the holder shaft 3 is always urged downward by a holder pressing spring 8. The pressure applied by the holder pressure spring 8 can be adjusted by a pressure adjustment bolt 9. A lens holder 2 is held at the lower end of the holder shaft 3, and the lens 1 to be processed is held by the lens holder 2.
[0022]
The lens holder 2 can be rotated by a holder drive motor 28 during processing by the dish-type or cup-type lens processing tool 27. Further, the lens processing tool 27 can be rotated to follow the rotation. Further, the lens holder 2 is pressed by a holder shaft pressing spring 8 through a holder shaft 3. In addition to the spring, the pressurizing method may be a weight, a pneumatic cylinder, or a hydraulic cylinder.
[0023]
On the other hand, the conveyor unit D includes a conveyor 11 that conveys the lens case 10 and a conveyor drive motor 12 that drives the conveyor 11 to rotate. The conveyor 11 and the conveyor drive motor 12 can be moved to a position between the upper shaft unit C and the lower shaft unit B and a position retracted therefrom by a conveyor front / rear cylinder 13.
[0024]
The conveyor 11 transports the lens case 10 at the retracted position, exchanges the lens case 10 containing the processed lens and the lens case 10 containing the unprocessed lens, and reaches the end of the conveyor. The case 10 is transferred to the conveyor of the next process, and the lens case 10 discharged from the conveyor of the previous process is received.
[0025]
Thereafter, the conveyor 11 moves forward, positions the lens case 10 below the upper shaft unit, supplies the lens 1 to the lens holder 2, or receives the processed lens 1 from the lens holder 2, and moves to the retracted position. To do.
[0026]
The upper shaft unit C positions the lens holder 2 immediately above the lens case 10 placed on the advanced conveyor 11, sucks the lens of the lens case 10 to the lens holder 2 by vacuuming , and temporarily retracts it. After the lens case 10 is moved back together with the conveyor 11, the lens case 10 is moved to a processing position by the dish-type or cup-type lens processing tool 27.
[0027]
After the processing by the dish-type or cup-type lens processing tool 27 is completed, the lens 1 is retracted from the lens processing tool 27 by the lens holder 2, and the conveyor 11 moves forward and waits for the lens case 10 to be positioned below. Then, immediately above the lens holder 10, the lens holder 2 drops the lens 1 onto the lens case 10 by suction and release by compressed air, and stores it here. Thereafter, the lens holder 2 is retracted.
[0028]
(Operation example)
An operation example by the lens processing apparatus A having this configuration, for example, an operation example in the case of performing a ball center swing type processing will be described. Referring to FIG. 2, the machining radius R (m), the left angle θL (degrees), and the right angle θR (degrees) are set as the movement conditions. With the X-axis drive mechanism, the Z-axis drive mechanism, and the turning mechanism around the θ-axis, the center of the lens processing tool 27 is centered on the center point O from the initial position X0 (m), Z0 (m), and θ0 (degrees). As a result, the angle θd (degrees) is turned to move to the next coordinate position.
X = Rsin θd (m)
Z = R (1-cos θd) (m)
[0029]
The rocking angle θd is gradually increased and moved to θL (degrees). Next, θd (degrees) is gradually decreased and moved to θR (degrees). By repeating the movement due to the increase of θd and the movement due to the decrease of θd, a swinging motion around the center point O can be performed.
[0030]
Here, an error due to wear of the dish-type or cup-type lens processing tool 27 can be corrected by decreasing the value of the processing radius R and increasing the value of the Z axis of the center point O.
[0031]
Further, the lens convex surface can be processed by giving a positive value to the processing radius R, and the lens concave surface can be processed by giving a negative value.
[0032]
On the other hand, as a condition for the movement of the lens processing tool 27 by the lower shaft unit, by setting the processing radius to infinity and setting the left angle and the right angle by distance instead of angle, only lateral movement in the X-axis direction occurs. Therefore, when combined with the movement of the Y axis, Oscar-type processing can be realized.
[0033]
Further, if the lens processing tool 27 is fixed at an arbitrary position and angle by preventing movement in the X-axis, Z-axis, and Y-axis directions and preventing rotation around the θ-axis, Diagonal axis processing can be realized.
[0034]
(Other embodiments)
When a small number of workpieces (lenses) are used, or when the outer diameter is large, or in order to construct an inexpensive and simple means, instead of the conveyor unit D, a turntable that is rotated by electric and air indexes is arranged. You may make it perform supply and collection | recovery of a workpiece | work. Of course, the workpiece may be attached and detached manually without using the workpiece changer.
[0035]
It is also possible to replace the Y-axis microhead 21 of the lower shaft unit B with a Y-axis moving mechanism including a feed screw and a servo motor. In this case, the lens surface processing by the planetary system can be realized by simultaneously driving the Y-axis moving mechanism and the X-axis moving mechanism.
[0036]
Furthermore, by changing the calculation formula for the movement position of the lens processing tool defined by coordinates consisting of angles around the X, Z, and θ axes, it is possible to process not only spherical lenses but also multiple curved surfaces such as aspherical lenses. Will also be possible.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the lens processing apparatus of the present invention, it is possible to consolidate lens processing that conventionally required various lens processing apparatuses into one unit. Therefore, capital investment, installation space, and idle machines can be reduced.
[0038]
In addition, there is no restriction on the machining range, and the time required for machining preparation such as cam replacement can be greatly reduced, so that work efficiency can be improved.
[0039]
Furthermore, since there is no need to use a heavy cam mechanism, the safety of the work is increased, such as the need for cam replacement, and even a powerless worker such as a woman can prepare for machining without using a special device. be able to.
[0040]
Furthermore, since the X-axis and Z-axis moving mechanisms can be constructed by a table mechanism, the rigidity is high and the lens processing tool can be moved without generating vibration. Therefore, since the movement locus of the lens processing tool can be accurately maintained for a long time, highly reliable processing can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a mechanism diagram of a lens processing apparatus to which the present invention is applied.
2 is an explanatory view showing an example of lens processing of the ball center swing type by the lens processing apparatus of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens 2 Lens holder 3 Holder shaft guide 4 Holder shaft base 5 Holder shaft guide 6 Holder shaft feed screw 7 Holder shaft servomotor 8 Holder pressurizing spring 9 Pressure adjusting bolt 10 Lens case 11 Conveyor 12 Conveyor drive motor 13 Conveyor front and rear cylinder 14 X-axis guide 14a X-axis table 15 X-axis feed screw 16 X-axis servo motor 17 Z-axis guide 17a Z-axis table 18 Z-axis feed screw 19 Z-axis servo motor 20 θ-axis servo motor 20a θ-axis 20b Motor rotating shaft 21 Y Axis micro head 22 Spindle 23 Spindle drive motor 24 Spindle drive belt 25 Spindle case 26 θ bracket 27 Lens processing tool 28 Holder shaft drive motor A Lens processing device B Lower shaft unit C Upper shaft unit D Conveyor unit E Drive control unit

Claims (5)

加工対象のレンズを保持するためのレンズホルダと、
前記レンズホルダに保持されたレンズを加工するためのカップ型あるいは皿型のレンズ加工具と、
前記レンズ加工具を水平方向に延びるX軸の方向に往復移動させるためのX軸移動機構と、
前記レンズ加工具を、X軸に直交する垂直方向に延びるZ軸の方向に移動させるためのZ軸移動機構と、
前記レンズ加工具を、前記X軸およびZ軸の双方に直交する水平方向に延びるθ軸を中心として旋回させるための旋回機構と、
前記レンズ加工具を、前記θ軸を通る当該レンズ加工具の回転中心軸線を中心として回転させるための回転機構と、
前記X軸駆動機構、前記Z軸駆動機構、および前記旋回機構を駆動制御して、前記レンズ加工具のX軸方向への移動動作、Z軸方向への移動動作、および前記θ軸を中心とする回転動作を、同時あるいは選択的に行わせる駆動制御手段とを有し、
前記レンズ加工具は上向き状態に配置され、
前記レンズホルダは、その中心軸線が垂直方向に延び、当該中心軸線回りに回転可能な状態で、下向きに配置されており、
当該レンズホルダは、前記中心軸線に沿って下向きに加圧されており、加工中においては、加工対象のレンズを真空引きにより吸着保持すると共に前記レンズ加工具の加工面に押し付けた状態で、当該レンズ加工具の回転に追従して回転可能となっており、
前記駆動制御手段は、前記X軸駆動機構および前記Z軸駆動機構により、前記レンズ加工具を円軌道を描くように揺動させると共に、前記旋回機構により、前記回転中心軸線が当該円軌道の中心を通るように前記レンズ加工具を旋回させることを特徴とするレンズ加工装置。
A lens holder for holding the lens to be processed;
A cup-shaped or dish-shaped lens processing tool for processing the lens held by the lens holder;
An X-axis movement mechanism for reciprocating the lens processing tool in the X-axis direction extending in the horizontal direction;
A Z-axis moving mechanism for moving the lens processing tool in a Z-axis direction extending in a vertical direction perpendicular to the X-axis;
A turning mechanism for turning the lens processing tool about a θ axis extending in a horizontal direction perpendicular to both the X axis and the Z axis;
A rotation mechanism for rotating the lens processing tool about the rotation center axis of the lens processing tool passing through the θ axis;
Drive control of the X-axis drive mechanism, the Z-axis drive mechanism, and the turning mechanism to move the lens processing tool in the X-axis direction, the Z-axis direction, and the θ axis. Drive control means for performing the rotating operation to be performed simultaneously or selectively,
The lens processing tool is arranged in an upward state,
The lens holder is disposed downward with its central axis extending in the vertical direction and being rotatable about the central axis.
The lens holder is pressed downward along the central axis, and during processing, the lens to be processed is sucked and held by evacuation and pressed against the processing surface of the lens processing tool. It is possible to rotate following the rotation of the lens processing tool ,
The drive control means swings the lens processing tool so as to draw a circular orbit by the X-axis drive mechanism and the Z-axis drive mechanism, and the rotation center axis is the center of the circular orbit by the turning mechanism. A lens processing apparatus, wherein the lens processing tool is turned so as to pass through .
請求項1において、
前記レンズ加工具を、前記X軸およびZ軸の双方に直交するY軸の方向に移動させるY軸駆動機構を有していることを特徴とするレンズ加工装置。
In claim 1,
A lens processing apparatus comprising a Y-axis drive mechanism for moving the lens processing tool in a Y-axis direction orthogonal to both the X-axis and the Z-axis.
請求項において、
前記駆動制御手段は、前記X軸駆動機構前記Z軸駆動機構、前記旋回機構および前記Y軸駆動機構により、前記回転中心軸線が任意の点を中心として揺動するように、前記レンズ加工具を移動させることを特徴とするレンズ加工装置。
In claim 2 ,
The lens control tool is configured so that the rotation center axis swings about an arbitrary point by the X-axis drive mechanism , the Z-axis drive mechanism , the turning mechanism, and the Y-axis drive mechanism. A lens processing apparatus characterized by moving the lens.
請求項1ないし3のうちのいずれかの項において、
前記X軸駆動機構によって前記Z軸駆動機構が支持され、
前記Z軸駆動機構によって前記旋回機構が支持され、
前記旋回機構によって前記回転機構が支持され、
この回転機構によって前記レンズ加工具が直接に支持されていることを特徴とするレンズ加工装置。
In any one of claims 1 to 3 ,
The Z-axis drive mechanism is supported by the X-axis drive mechanism,
The turning mechanism is supported by the Z-axis drive mechanism,
The rotating mechanism is supported by the turning mechanism,
The lens processing apparatus, wherein the lens processing tool is directly supported by the rotating mechanism .
請求項4において、
前記レンズ加工具を前記X軸およびZ軸の双方に直交するY軸の方向に移動させるY軸駆動機構は、前記Z軸駆動機構に対して、前記旋回機構をY軸方向に相対移動させるものであることを特徴とするレンズ加工装置。
In claim 4,
The Y-axis drive mechanism that moves the lens processing tool in the Y-axis direction orthogonal to both the X-axis and the Z-axis moves the swivel mechanism relative to the Z-axis drive mechanism in the Y-axis direction. The lens processing apparatus characterized by the above-mentioned.
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