JP4116720B2 - レンズの自動中肉補正加工方法および装置 - Google Patents
レンズの自動中肉補正加工方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工（以下、ＣＧ加工と略す）および精研削加工、その後の研磨加工等を自動で行うレンズ自動加工ライン、あるいは精研削加工の自動加工機におけるレンズの中肉自動補正加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５および図１６は特開平２−３０３７４９号公報に開示された従来のレンズの自動加工ラインを示す。このレンズの自動加工ラインは、レンズ素材自動供給装置１０１、ＣＧ加工装置１０３、精研削加工装置１０６、研磨加工装置１０９、心取り装置１１２，完成品収納装置１１４が順に配置されており、レンズ素材は次のような工程にしたがって自動でレンズに創成される。
【０００３】
（１）レンズ素材の自動供給
レンズ素材自動供給装置１０１に置かれた多数のレンズ素材１１５はロボット１０２により次のＣＧ加工装置１０３に１枚ずつ自動供給される。
【０００４】
（２）ＣＧ加工
ＣＧ加工装置１０３の加工ヘッド１０４では、図１６に示すように側周面Ｃがチャック１１６によって保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａにカップ型ダイヤモンド砥石１１７を用いて球面を創成し（図１６（ａ））、加工ヘッド１０５ではレンズ素材１１５の他のＢ面ｂに対してカップ型ダイヤモンド砥石１１８を用いて球面を創成する（図１６（ｂ））。
【０００５】
（３）精研削加工
精研削加工装置１０６の加工ヘッド１０７では、レンズホルダー１１９に保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａをダイヤモンドペレット１２０を貼付した球面精研削工具１２１で精研削加工し（図１６（ｃ））、加工ヘッド１０８ではレンズホルダー１２２に保持されたレンズ素材１１５のＢ面ｂをダイヤモンドペレット１２０を貼付した球面精研削工具１２３で精研削加工する（図１６（ｄ））。
【０００６】
（４）研磨加工
研磨加工装置１０９の加工ヘッド１１０では、レンズホルダー１２４に保持されたレンズ素材１１５のＢ面ｂをポリウレタンシートなどの研磨用シート１２５を貼付した球面研磨工具１２６を用い、酸化セリウムなどを含む研磨液１２７の供給を受けながら研磨し（図１６（ｅ））、加工ヘッド１１１では、レンズホルダー１２８に保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａをポリウレタンシートなどの研磨用シート１２５を貼付した球面研磨工具１２９を用い、酸化セリウムなどを含む研磨液１２７の供給を受けながら研磨する（図１６（ｆ））
【０００７】
（５）心取り加工
心取り装置１１２では１対のカップ型ホルダー１３０、１３１によってレンズ素材１１５を挟持して心出しを行い、その中心線回りにレンズ素材１１５を回転させながらレンズ素材１１５の側周面ｃをダイヤモンド砥石１３２で真円に研削する（図１６（ｇ））。
【０００８】
（６）完成品の収納
心取り加工を終わったレンズはロボット１１３により完成品収納装置１１４に収納される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、カメラ、顕微鏡、内視鏡などの光学機器では小型化および機能向上がなされている。これに伴い、光学機器の光学系で用いられているレンズの単体の品質、特に中肉精度（レンズの光軸上での肉厚精度）の向上が必要不可欠になっている。
【００１０】
しかしながら、上述した従来装置により創成されるレンズの中肉を向上させるためには、ＣＧ加工から研磨加工までの各工程間でレンズを抜き取り、ダイヤルゲージや磁気スケールなどで中肉計測を手動で行い、所望肉厚の規格に対してズレが生じたとき、その加工工程あるいはその前加工工程の加工条件を補正する必要がある。そのため、レンズの中肉計測および加工条件の補正を実施する間、自動加工ラインが停止し、サイクルタイムが延びて、装置の稼働率が低下する。
【００１１】
また、人件費を削減するために数台の自動加工ラインを１人のオペレータが受け持って、中肉精度の規格が厳しいレンズを生産する場合には、上述した中肉計測や加工条件の補正が通常のレンズより頻繁に発生し、受け持ちライン数が減じる。このようなことから中肉精度の規格が厳しいレンズは人件費が高騰してコスト高となる。
【００１２】
さらに、ＣＧ加工、精研削加工、研磨加工の内、精研削加工における中肉制御が他の加工より難しい。すなわち、ＣＧ加工は母性原理に基づき強制的に加工が進むので中肉の変化は少なく、立ち上げ時の砥石軸、ワーク軸回転スピンドルの熱的変化が一定になるまでの軸の延びを考慮して暖気運転を実施することにより、その以後の中肉変化は少ない一方、研磨加工は倣い加工のため、加工時間制御で取り代を調整するが、設定値が数μｍと少ないため、取り代のバラツキが中肉精度にほとんど影響しない。これに対し、精研削加工では研磨加工と同様に倣い加工であると共に、取り代が２０μｍ〜７０μｍ（この取り代は、ＣＧ加工で用いる砥石メッシュやボンドあるいは研磨加工での取り代の設定値により精研削加工で用いるダイヤモンドペレットのメッシュやボンドが異なるのに伴って設定するものである。）程度で、多くの取り代が必要であり、取り代のバラツキが中肉精度にかなり影響するためである。
【００１３】
以下に精研削加工の取り代のバラツキの要因を説明する。
一般に、精研削加工は、中肉（取り代）の制御とともに形状の制御を行っている。前者の中肉は加工荷重、加工時間、工具の回転数によって変化し、後者の形状は工具あるいはレンズホルダーの揺動によって変化する。
【００１４】
例えば、図１７に示すような球心研磨機の場合、凸形状のレンズ素材１１５、即ち、曲率中心Ｏを支点として球面研削工具１２１が球心揺動（レンズホルダー１１９の中心軸ｄから球面研削工具１２１の揺動中心までの角度を揺動中心角θとし、この角度θを中心に両側に角度α／２に揺動）するとともに、工具軸ｅを中心軸として回転する。このとき、レンズホルダー１１９によって上方からレンズ素材１１５を加圧し、レンズ素材１１５が球面研削工具１２１の回転で連れ回りすることにより精研削加工する。
【００１５】
形状の制御はダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの各点に対して、レンズ素材１１５の滞留する時間の変化により行う。即ち、レンズ素材１１５の曲率半径が目標値より大きくなった場合、揺動中心角θを小さくしてダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの中心付近のレンズ素材１５が滞留する時間を増やすことによって、中心付近の摩耗量を相対的に増やす。これにより、ダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの曲率半径は小さくなる方向に変化し、レンズ素材１１５にその面が転写される。また、レンズ素材１１５の曲率半径が目標値より小さくなった場合、揺動中心角θを大きくしてダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの外周付近のレンズ素材１１５が滞留する時間を増やして、外周付近の摩耗量を相対的に増やす。これにより、ダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの曲率半径は大きくなる方向に変化し、レンズ素材１１５にその面が転写される。
【００１６】
従って、倣い加工における形状の制御は、目標となる曲率半径を中心に小さくなったときは、大きくなるように揺動条件を変更し、目標値を越えて大きくなったときは、小さくなるように揺動条件を変更するという繰り返しである。そして、この揺動条件の変更が中肉のバラツキの主要因となっている。これは、揺動中心角θを大きくするほど、ダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの外周側にレンズ素材１１５が滞留する時間が増えて、ダイヤモンドペレット１２０の周速度が早くなり、即ち、レンズ素材１１５との相対速度が早くなって、単位時間当たりのレンズ素材１１５の取り代が増えるためである。
【００１７】
以上のように精研削加工での倣い加工では、形状を制御するのに必要不可欠な揺動条件の変更が中肉の精度を悪くしている。従って、中肉精度が厳しいレンズの場合には、自動加工ラインによって形状を維持するために揺動条件を変更したときに、中肉計測の頻度を増やし、中肉の変化に対して荷重、回転数、加工時間などの条件により調整し、これにより取り代を一定に保つようにしなければならない。
【００１８】
中肉のバラツキのその他の要因としては、球面精研削工具のダイヤモンドペレットのラップ作業直後や目詰まりを発生した場合において、徐々に取り代が減少傾向となる。その場合も、中肉計測を行って加工条件を修正することが必要となる。
【００１９】
以上のように、従来のレンズの自動加工ラインでは、中肉精度の厳しいレンズを加工する場合、各加工工程間、特に精研削工程完了時にレンズ素材を抜き取り、手動で中肉計測を行って、加工条件を補正することが必要となる。そのため、サイクルタイムが延びたり（即ち、稼働率が低下したり）、持ちライン数の低下による人件費高騰によりレンズのコストが高騰する問題を有している。
【００２０】
よって、本発明は、レンズの自動加工ラインにおいて、中肉精度の厳しいレンズを加工する際に、自動的に中肉計測を行い、加工条件を自動的に補正することにより、サイクルタイムを短縮すると共に、持ちライン数を増大させてレンズのコストを低減することができるレンズの中肉自動補正加工方法および装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の加工方法は、レンズ素材の供給からカーブジエネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材とマスターレンズとを検出スケールにて自動で中肉測定する工程と、前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材とマスターレンズとの中肉差およびその前に前段のレンズ素材を精研削加工したときの加工速度から加工時間を演算し、演算した加工時間で倣い加工により前記レンズ素材の精研削加工を行う工程と、この精研削加工を完了したレンズ素材を検出スケールにて自動で中肉測定する工程と、前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材と前記精研削加工後のレンズ素材との中肉差から導いた取り代および前記演算した加工時間から加工速度を演算し、その加工速度を次に精研削加工する次段のレンズ素材の加工時間を演算するときの加工速度とする工程と、を有することを特徴とする。
【００３０】
この発明では、中肉測定の差と前段のレンズ素材の加工速度とからレンズ素材の加工時間を演算し、さらに精研削加工を終了したレンズ素材の中肉差から取り代を演算し、この取り代と上述の加工時間とから次段のレンズ素材の加工速度を制御するため、レンズ素材の加工毎の連続的なデータによって加工時間を設定できる。このため、厳しい中肉精度に対しても高精度に対応することができる。
【００３１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明であって、前記精研削加工を完了したレンズ素材を中肉測定する工程において、規格を越えたレンズ素材のとき、アラームによってエラーを表示することを特徴とする。
【００３２】
アラームによるエラー表示によって、適格性に劣るレンズを次工程に持ち込むことがなくなる。
【００３３】
請求項３の発明の加工装置は、貼付皿に貼り付けたレンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、前記レンズ素材を貼り付けた貼付皿を保持する保持リングと、この保持リングと同一形状でありマスターレンズを貼り付けた貼付皿を保持する保持リングと、前記２つの保持リングの中心軸間の中心を回転軸として前記２つの保持リングを保持する回転台と、この回転台を回転し位置決めさせる回転駆動手段とを有するレンズ保持部と、このレンズ保持部を上下移動させる直進駆動手段と、前記保持リングの中心軸上に対向して配置され、レンズ素材およびマスターレンズの中肉を測定する検出スケールと、この検出スケールの外周部に保持されるとともに、前記保持リングに嵌合して保持リングに対する検出スケールの位置決めを行う位置決めリングと、前記レンズ素材とマスターレンズとの中肉の差を演算する中肉演算回路を有する中肉演算装置と、この中肉演算装置からの信号に基づいて前記カーブジェネレータ加工の加工量を補正する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００３４】
この発明では、レンズ保持部を検出スケールに接近させて保持リングを位置決めリングに嵌合させることにより、保持リングに対する検出スケールの位置決めを行う。この位置決めによってレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定するため、正確に中肉を測定することができる。また、制御手段は測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【００３５】
請求項４の発明は、レンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、前記レンズ素材及びマスターレンズの球面部を真空吸引によって保持する保持リングと、この保持リングを上下移動させる直進駆動手段と、前記保持リングの中心軸上に対向して保持されレンズ素材およびマスターレンズの中肉を測定する検出スケールと、この検出スケールに取り付けられ、前記保持リングに嵌合して保持リングとの相対的な位置決めを行うとともに保持リング上のレンズ素材およびマスターレンズの球面部に当接する測定リングと、前記レンズ素材とマスターレンズとの中肉の差を演算する中肉演算回路を有する中肉演算装置と、この中肉演算装置からの信号に基づいて前記カーブジェネレータ加工の加工量を補正する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００３６】
この発明では、保持リングが真空吸引によってレンズ素材やマスターレンズを保持し、この保持状態で保持リングが測定リングに嵌合してレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定する。このため、中肉を正確に測定することができる。また、制御手段は測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。
【００３８】
（実施の形態１）
図１〜図５は本発明の実施の形態１を示し、図１はレンズ自動加工ラインの平面図、図２は中肉計測ユニットの側面図、図３は中肉自動補正加工のフローチャート、図４はＣＧ加工装置のワーク軸の断面図、図５は中肉計測ユニットにより中肉を測定している状態の断面図である。
【００３９】
図１に示すように、レンズ自動加工ラインでは、ＣＧ加工装置６，第１の精研削加工装置７，第２の精研削加工装置８、研磨加工装置９及びストッカー３が横並び状に配置されることにより構成されている。
【００４０】
ストッカー３は貼付皿２（図２及び図４参照）に接着剤によって貼り付けられたレンズ素材１の供給を行うと共に、このレンズ素材１に対して研磨加工を完了したレンズ完成品を収納するユニットである。このストッカー３に取り付けられたロボット４は、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材１を多数個収納したパレット５からレンズ素材１を順次供給するとともに、パレット５に順次完成品を収納する。このように貼付皿２に貼り付けることによりレンズ素材を安定して固定することができる。
【００４１】
ＣＧ加工装置６は加工ヘッド１２において、カップ型ダイヤモンド砥石によりＣＧ加工する。第１の精研削加工装置７は、加工ヘッド１３において、球面形状のメタルボンドダイヤモンドペレットにより倣い加工する（これを精研削加工１と称す）。第２の精研削加工装置８は加工ヘッド１４において、球面形状のレジンボンドダイヤモンドペレッにより倣い加工する（これを精研削加工２と称す）。研磨加工装置９は加工ヘッド１５において、球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水の供給を受けながら、あるいは研磨シートを貼付した球面工具で酸化セリウムなどを含む研磨液の供給を受けながら研磨加工する。
【００４２】
ベルトコンベア１０はストッカー３からＣＧ加工装置６までレンズ素材１を搬送する。ベルトコンベア１１は各加工ヘッド１２，１３，１４，１５へ順次にレンズ素材１を搬送する。また、第１の精研削加工装置７と第２の精研削加工装置８との間には中肉測定ユニット１６が設けられている。
【００４３】
図２は中肉計測ユニット１６の構成を示す。筒形状の保持リング１７には、既に研削が完了したレンズ素材１の第１面を貼り付けた貼付皿２を挿入する挿入穴１７ｃを設けてある。この保持リング１７は回転台１８に固定されている。回転台１８は回転駆動手段としてのステッピングモータ（あるいはサーボモータ）１９の回転軸１９ａに保持されている。また、この回転軸１９ａの軸心ｆに対して対称位置に保持リング２２が設けられている。この保持リング２２には、所定規格の中肉を有するマスタレーレンズ２０を貼り付けた貼付皿２１を挿入する挿入穴２２ｃが形成されている。この保持リング２２は保持リング１７と同一形状、同一寸法である。
【００４４】
以上の保持リング１７，２２の上面の外側は、後述する位置決めリング２９に当接する当接面１７ａ、２２ａとなっている。この当接面１７ａ、２２ａの内方側には段差部が起立しており、この段差部の外周面が位置決めリング２９に嵌合する位置決め面１７ｂ、２２ｂとなっている。
【００４５】
上述した貼付皿２，２１はレンズ素材１，マスターレンズ２０がそれぞれ貼り付けられる貼付面２ｂ、２１ｂが中央部分に突出しているとともに、この貼付面２ｂ、２１ｂよりも低い位置には、フランジ状の基準面２ａ、２１ａが水平方向に延びている。基準面２ａ、２１ａは中肉測定を行う際の基準点となるものである。
【００４６】
前記ステッピングモータ１９はアーム２３に保持されており、アーム２３は支柱２５に固定されたリニアガイド２４によって上下動自在に保持されている。この上下移動は図示省略した直進駆動手段としてのエアーシリンダにより行われる。なお、アーム２３、ステッピングモータ１９、回転台１８、保持リング１７、２２、貼付皿２、２１がレンズ保持部３２を構成するものである。
【００４７】
一方、保持リング１７に対向してその上方には、磁気スケール或いは光学式スケールからなる検出スケール２６が配設されている。なお、この実施の形態では、磁気スケールが検出スケールとして使用されている。この検出スケール２６の中心軸ｈは保持リング１７の中心軸ｇと一致している。検出スケール２６の先端には、測定端子２７が中心軸ｈに一致した状態で保持されている。
【００４８】
測定端子２７の下端面２７ａは平面形状になっている。この下端面２７ａはレンズ素材１に形状によって変更されるものであり、凹形状のレンズ素材１あるいは平面形状のレンズ素材１の場合は針状あるいは球面形状となる。
【００４９】
支柱２５にはアーム４９が水平方向に設けられており、このアーム４９に検出スケール２６の外周部２６ａが上下に摺動可能に貫通して保持されている。その移動量は、アーム４９の上面４９ａと、検出スケール２６の外周部２６ａに固定されたリング２８とが接触する位置から、検出スケール２６の突起部２６ｂ上面とアーム４９の下面４９ｂとが接触する位置までである。
【００５０】
測定端子２７の外側には筒形状の位置決めリング２９が配設されている。この位置決めリング２９は検出スケール２６の突起部２６ｂの下側のネジ部２６ｃによって検出スケール２６に締結されている。位置決めリング２９の中心軸は検出スケール２６の中心軸ｈと一致している。
【００５１】
位置決めリング２９の下端部には段差部が形成されており、この段差部内周面が保持リング１７及び２２の位置決め面１７ｂ、２２ｂと嵌合する位置決め面２９ｂとなっている。この嵌合によって後述するように、保持リング１７及び２２の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが一致する。また、段差部の先端面は保持リング１７及び２２の当接面１７ａ、２２ａと当接する当接面２９ａとなっている。
【００５２】
検出スケール２６で測定された電気信号は、中肉演算回路を有する中肉演算装置１６ａを介して中肉測定ユニット１６に隣接して配備したアラーム１６ｂおよびＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２に送出される。ＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２においては、図４に示すように、加工ヘッド１２のワーク軸３１の中心軸ｉの軸方向の送りを行うサーボモータあるいはステッピングモータの制御装置６ａ（図２参照）に連結されている。ワーク軸３１の先端には、レンズ素材１を貼付けた貼付皿２を吸引により、あるいは開閉によって保持するチャック３０が配設されている。
【００５３】
図３はこの実施の形態のレンズ自動加工ラインの制御のフローチャートであり、このフローチャートに基づいて作動を説明する。なお、コンベア１１と各加工ヘッド１２，１３，１４との間あるいはレンズ素材１を貼付けた貼付皿２の中肉測定ユニット１６への搬送は、図示省略したロボットなどの搬送装置により行われる。
【００５４】
（１）レンズ素材供給
ストッカー３のロボット４により、貼付皿２に接着剤によって貼り付けたレンズ素材１をパレット５からベルトコンベア１０に乗せることによって、レンズ素材１はベルトコンベア１０，１１を介してＣＧ加工装置６に搬送される。
【００５５】
（２）ＣＧ加工
コンベア１１からロボットが貼付皿２を把持して加工ヘッド１２のワーク軸３１のチャック３０に移送することにより、図４に示すようにチャック３０に貼付皿２が保持され、レンズ素材１はカップ型ダイヤモンド砥石によりＣＧ加工される。
【００５６】
（３）精研削加工１
ＣＧ加工後、ロボットがチャック３０から貼付皿２をコンベア１１に移送した後、貼付皿２はベルトコンベア１１により搬送され、次いでロボットにより貼付皿２は第１の精研削装置７の精研削加工ヘッド１３に移送され、加工ヘッド１３で球面形状のメタルボンドダイヤモンドペレットによりレンズ素材１が倣い加工される。一般にその取り代は２０〜７０μｍである。この取り代はＣＧ加工に用いる砥石のボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために２０〜７０μｍで設定されるものである。
【００５７】
（４）中肉計測
倣い加工されたレンズ素材１は、貼付皿２に貼り付けられた状態のままでロボットにより搬送される。そして、貼付皿２が保持リング１７に装着されてレンズ素材１の中肉測定が行われる。なお、レンズ素材１の中肉測定に先立って、マスターレンズ２０の測定が行われる。
【００５８】
マスターレンズ２２の測定は、まず、ステッピングモータ１９により回転台１８が回転し、マスターレンズ２０が貼り付けられた貼付皿２１側の保持リング２２の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが一致する位置で回転台１８が停止する。そして、図示省略したエアー供給装置によりマスターレンズ２０をエアーブローし、図示省略したエアーシリンダによりリニアガイド２４に支持されたレンズ保持部３２の全体が上方に移動する。
【００５９】
このとき、図５に示すように、保持リング２２の当接面２２ａと位置決めリング２９の当接面２９ａとが当接し、さらに、位置決めリング２９が検出スケール２６の突起部２６ｂ上面とアーム４９の下面４９ｂとが接触する位置まで上昇して停止する。なお、このときは、保持リング２２の位置決め面２２ｂをガイドにして、位置決めリング２９の位置決め面２９ｂが保持リング２２の位置決め面２２ｂと嵌合し、この嵌合によって保持リング２２の中心軸ｇと検出スケール２６の中心軸ｈとが位置決めされる。
【００６０】
図５はマスターレンズ２０の測定状態を示し、検出スケール２６によって貼付皿２１の基準面２１ａからマスターレンズ２０の面頂までの寸法Ｈ0 が測定され、この測定値が中肉演算装置１６ａに送られる。なお、この測定は、レンズ素材１が保持リング１７に挿入される前の空き時間に実施することも可能である。
【００６１】
この寸法Ｈ0 と、貼付皿２１の基準面２１ａから貼付皿２１の貼付面２１ｂの面頂までの寸法Ｓと、マスターレンズ２０の中肉寸法Ｌ0 との関係は、
Ｈ0 ＝Ｌ0 ＋Ｓ （１）式
である。Ｌ0 、Ｓは予め演算装置１６ａに入力されている。ここで、マスターレンズ２０の中肉寸法Ｌ0 は精研削加工２の取り代（精研削加工１のダイヤモンドペレットのボンドの種類、メッシュによって設定される）と、研磨加工の取り代（同様に精研削加工２のダイヤモンドペレットのボンドの種類、メッシュによって設定される）とを製品中肉寸法に加えた寸法である。
【００６２】
マスターレンズ２０の測定が終了した後、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部３２が下方に移動する。次いでステッピングモータ１９により回転台１８が回転する。この回転は、レンズ素材１が貼り付けられた貼付皿２が挿入されている保持リング１７の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが一致する位置で停止する。そして、図示省略したエアー供給装置によりレンズ素材１をエアーブローし、図示省略したエアーシリンダによりリニアガイド２４に支持されたレンズ保持部３２の全体が上方に移動する。
【００６３】
このとき保持リング１７の当接面１７ａと位置決めリング２９の当接面２９ａとが当接し、さらに、位置決めリング２９、検出スケール２６の突起部２６ｂとアーム４９の下面４９ｂとが接触する位置まで上昇し、停止する。なお、このときは、保持リング１７の位置決め面１７ｂをガイドにして、位置決めリング２９の位置決め面２９ｂが保持リング１７の位置決め面１７ｂとが嵌合し、この嵌合によって保持リング１７の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが位置決めされる。
【００６４】
そして、図５に示すマスターレンズ２０の測定と同様に、貼付皿２の基準面２ａからレンズ素材１の面頂までの寸法Ｈが検出スケール２６により測定され、測定値が中肉測定装置１６ａに送られる。
【００６５】
この寸法Ｈと、貼付皿２の基準面２ａから貼付皿２の貼付面２ｂの面頂までの寸法Ｓと、レンズ素材１の中肉寸法Ｌとの関係は、
Ｈ＝Ｌ＋Ｓ （２）式
である。ここで、貼付皿２と貼付皿２１とは同一形状、同一寸法のものを使用しているので、いずれも基準面２ａ、２１ａから貼付面２ｂ、２１ｂの面頂まで寸法Ｓは等しい。従って（１）、（２）式より、レンズ素材１とマスターレンズ２０の中肉との差△Ｌは、
△Ｌ＝Ｌ−Ｌ0 （３）式
である。
【００６６】
アラーム１６ｂは、このようにして中肉演算装置１６ａの中肉演算回路で得られる測定した中肉の差△Ｌが規格を越えた場合、鳴動して中肉不良のレンズ素材１が後工程に流れるのを防止する。すなわち、中肉の差△Ｌが規格を越えた場合、エアーシリンダーによりレンズ保持部３２が下方に移動した後、アラーム信号に対応して移動するロボットがレンズ素材１および貼付皿２を不良保管庫（不図示）に排出して後工程へ流れるのを防止するものである。
【００６７】
（５）中肉演算、自動補正
マスターレンズ２０の中肉の差△Ｌが生じた場合、その後に加工されるレンズ素材１に対して、中肉演算装置１６ａは直接に（あるいは自動加工ラインの制御装置を介して）ＣＧ加工装置６を制御する制御装置６ａに対して、その差△Ｌの信号を出力する。これにより制御装置６ａはワーク軸３１の加工終了位置に△Ｌだけの自動的な補正を行う。すなわち、中肉演算装置１６ａからの信号に基づいて、制御装置６ａはプラスの場合は前進、マイナスの場合は後退させた位置でワーク軸３１が加工終了するように設定する。
【００６８】
（６）精研削加工２
中肉計測後、レンズ素材１の中肉Ｌが規格内の場合、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材１は保持リング１７からロボットにより取り出され、次いでベルトコンベア１１により搬送され、第２の精研削加工装置８の加工ヘッド１４に移送される。そして、加工ヘッド１４によって球面形状のレジンボンドダイヤモンドペレットにより、レンズ素材１が倣い加工される。一般にその取り代は５〜２０μｍである。この取り代は、精研削加工１に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために設定されるものである。
【００６９】
（７）研磨加工
倣い加工の終了後、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材は、ロボットにより取り出され、次いで、ベルトコンベア１１により搬送され、研磨加工装置９の加工ヘッド１５にロボットにより移送され、加工ヘッド１５によって球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水の供給を受けながら、あるいは研磨シートを貼付した球面工具で酸化セリウムなどを含む研磨液の供給を受けながら研磨加工する。一般にその取り代は１〜５μｍである。精研削加工２に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために取り代が設定されるものである。
【００７０】
（８）完成品収納
研磨加工終了後、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材１はロボットにより取り出され、次いでベルトコンベア１１により搬送され、ストッカー３のロボット４によって完成品をパレット５に収納する。
【００７１】
このような実施の形態によれば、自動的に中肉を計測し、加工条件を補正するので、中肉の精度が厳しいレンズ素材に加工においても、手動での抜き取り測定、加工条件の補正をする必要がなくなるとともに、自動加工ラインを一時停止することもなくなる。このため、サイクルタイムを短縮でき、持ちライン数の増大が可能となり、レンズのコストを低減することができる。
【００７２】
また、（５）項の中肉演算、自動補正においては、多数個のレンズ素材１を測定した後、マスターレンズ２０との中肉の差△Ｌの平均値を算出し、その値をＣＧ加工装置６のワーク軸３１の加工終了位置の変更として自動補正することも可能である。このときには、その前の平均値より突発的な値の変化を除去することにより、中肉測定時のエラー（例えば、レンズ素材１の加工面に異物が付着していた場合）の誤った補正を防止することができる。
【００７３】
なお、中肉計測ユニット１６を第２の精研削加工装置８と研磨加工装置９の間に配置し、精研削加工２の後で中肉を計測して、ＣＧ加工装置６のワーク軸３１に対して自動補正を行ってもよい。このときは、多少のタイムラグが生じるが、精研削加工２の取り代のバラツキまでを加味した正確な中肉補正を行うことができる。
【００７４】
また、精研削加工１と精研削加工２を１つにしたＣＧ加工と精研削加工と研磨加工からなる構成のレンズ自動加工においては、精研削加工後に中肉計測をして、ＣＧ加工のワーク軸の加工終了位置を補正することができる。このときは後工程の取り代が研磨加工のみであるとともに、前工程がＣＧ加工のみであるので、中肉制御を高精度に行うことができる。
【００７５】
（実施の形態２）
図６〜図９は実施の形態２を示し、図６はレンズ自動加工ラインの倣い加工によってレンズ素材を保持するレンズ保持装置の部分破断正面図、、図７は図６の骨組みを示す斜視図、図８はレンズ自動加工ラインの平面図、図９は中肉自動補正加工のフローチャートである。
【００７６】
図６及び図７は、図１における加工ヘッド１３，１４，１５のレンズ素材１および貼付皿２を保持するレンズ保持装置４０を示す。レンズ保持装置４０は、それぞれの加工ヘッド１３，１４，１５に固定されるものである。
【００７７】
レンズ保持装置４０は倣い加工時に加わる加工圧力を支えるステー部材４１と、ステー部材４１の下端側に第１の支軸４２を介して第１の支軸４２の軸回りに回動自在に支承されたシーソー板４４と、シーソー板４４に取り付けられたアッパーアーム４５とを備えている。
【００７８】
図７に示すように、シーソー板４４は第１の支軸４２を対称軸とする略コ字形状に形成されており、その両側のアーム部４４ａ、４４ｂが第１の支軸４２よりも前方に延びている。アッパーアーム４５はこのシーソー板４４の両側のアーム部４４ａ、４４ｂの先端部分に第２の支軸４３を介して第２の支軸４３回りに回動自在に支承されている。このとき、第２の支軸４３は第１の支軸４２の軸線ｘと直交する軸線ｙに沿って設けられるものである。
【００７９】
アッパーアーム４５は第２の支軸４３から上方に伸び、且つ、アーム部４４ａ、４４ｂを連結するコ字形に形成されており、その水平部４５ａの中央部分には、貼付皿２がベアリング４６を介して回動自在に保持されている。貼付皿２はレンズ素材１が貼り付けられるが、その中心軸ｚは第１の支軸４２の軸線ｘと一致している。
【００８０】
図８に示すように、中肉計測ユニット１６は精研削加工１を行う第１の精研削加工装置７に設けられており、図示省略した搬送装置（ロボット）により精研削加工１の加工前後で中肉計測を行うように配設されている。
【００８１】
図９はこの実施の形態によるレンズ加工を行うフローチャートであり、実施の形態１と同一の加工については説明を省略する。
【００８２】
（１）レンズ素材供給及び（２）ＣＧ加工は実施の形態１と同じである。
【００８３】
（３）中肉計測
精研削加工１の前（即ちＣＧ加工の後）に、実施の形態１と同様にマスターレンズ２０の中肉Ｌ0 およびレンズ素材１の中肉Ｌ2 を測定する。
【００８４】
（４）取り代演算
加工するレンズ素材の１個前の前段のレンズ素材１の精研削加工１における取り代をＫ1 、加工時間をＴ1 としたとき、加工速度Ｖ1 は、
Ｖ1 ＝Ｋ1 ／Ｔ1 （４）式
である。中肉を高精度に加工するためには、マスターレンズ２０の中肉Ｌ0 とレンズ素材１の中肉Ｌ2 との差△Ｌ2 だけ精研削加工１を行えばよい。そこで、このための加工時間Ｔ2 は、
Ｔ2 ＝△Ｌ2 ×Ｖ1 （５）式
となる。
【００８５】
（５）精研削加工１
図示省略した搬送装置（ロボット）によりＣＧ加工後のレンズ素材１および貼付皿２をレンズ保持装置４０に保持させ、メタルボンドのダイヤモンドペレットで倣い加工する。そのときの加工時間は、式（５）で演算した加工時間Ｔ2 に制御する。
【００８６】
（６）中肉計測
精研削加工１の後に、レンズ素材１の中肉Ｌ3 を測定する。ここで、Ｌ0 とＬ3 との差△Ｌ3 が規格を越えた場合、アラーム６ｂが鳴動作動して実施の形態１と同様に中肉不良のレンズ素材１が後工程に流れるのを防止する。
【００８７】
（７）加工速度演算
前工程の中肉測定で測定した中肉の差△Ｌ2 と（６）項の中肉測定で測定した中肉の差△Ｌ3 により精研削加工１の取り代Ｋ2 は、
Ｋ2 ＝△Ｌ2 −△Ｌ3 （６）式
となる。今回の精研削加工１の加工速度Ｖ2 は、
Ｖ2 ＝Ｋ2 ／Ｔ2 （７）式
となる。したがって、次のレンズ素材１の精研削加工１の加工時間Ｔ3 は、仮に中肉の差を△Ｌ4 と仮定すると、
Ｔ3 ＝△Ｌ4 ×Ｖ2 （８）式
となる。この加工時間Ｔ3 を、次のレンズ素材１の精研削加工１のための加工時間とするために、上述した時間Ｔ1 をＴ3 に自動補正する（すなわち、このＴ3 を取り代演算のＴ1 として扱うことになる）。
【００８８】
その後のフローでは、実施の形態１と同様に、（８）精研削加工２、（９）研磨加工、（１０）完成品収納を行う。
【００８９】
このような実施の形態によれば、精研削加工の前に中肉を測定し、その前のレンズ素材１の加工速度から加工時間を設定するので、中肉の精度が厳しいレンズ素材の加工であっても、より正確な中肉の自動補正を行うことができる。
【００９０】
なお、この実施の形態では、精研削加工１に限って説明したが、精研削加工２においても同様なことが可能であり、実施の形態１の精研削加工１の中肉計測結果をＣＧ加工にフィードバックする方法と組み合わせることにより、加工時間のバラツキが最小となり、しかもサイクルタイムが短縮する。
【００９１】
また、この中肉自動補正加工は精研削加工の工程内で実施できるので、レンズ自動加工ラインのみならず、精研削加工装置のみでも同様な効果が得られる。
【００９２】
この実施の形態の応用としては、レンズ素材１を貼り付けるための貼付皿２の基準面２ａから貼付面２ｂの面頂までの寸法Ｓを全ての貼付皿２に対して測定し（Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、…）、規格中心の寸法Ｓ0 との差△Ｓ（△Ｓ1 、△Ｓ2 、△Ｓ3 、…）の値を取り代の演算に加える（Ｋ1 ＝Ｌ2 −Ｌ0 ±△Ｓ）。そして、各貼付皿２の△Ｓを記憶させておいて、その順番でレンズ自動加工を行うことにより、貼付皿２の基準面２ａから貼付面２ｂまでの誤差をキャンセルすることができる。これにより、さらに高精度な中肉自動補正加工が可能となる。
【００９３】
（実施の形態３）
図１０〜図１４は実施の形態３を示し、図１０はレンズ自動加工ラインの平面図、図１１はレンズ自動加工ラインの一連の加工工程の正面図、図１２は中肉計測ユニットの側面図、図１３は中肉自動補正加工のフローチャート、図１４は中肉計測中の断面図である。
【００９４】
図１０において、ストッカー３は、レンズ素材１の供給および心取り加工を完了した完成品を収納するユニットである。このストッカー３に取り付けられたロボット４は、レンズ素材１を多数個収納したパレット５からレンズ素材１を供給するとともに、完成品を収納する。ＣＧ加工装置６は加工ヘッド５２，５３によってＣＧ加工する。精研削加工装置５０は、加工ヘッド５４，５５によって倣い加工する。研磨加工装置９は、加工ヘッド５６，５７によって研磨加工する。心取り加工装置５１は、加工ヘッド５８によって心取り加工する。ベルトコンベア１０はストッカー３からＣＧ加工装置６までレンズ素材１を搬送する。ベルトコンベア１１は、各加工ヘッド５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８ヘレンズ素材１を搬送する。また、精研削加工装置５０には中肉測定ユニット５９が設けられている。
【００９５】
図１２に示すように、レンズ素材１は筒形状の保持リング６１によって保持されて中肉の測定が行われる。すなわち、この実施の形態では、レンズ素材１は貼付皿２に貼り付けられていない状態で中肉の測定が行われるものである。
【００９６】
保持リング６１は中空状となっており、輪帯形状にざぐりされた内側部分のエッジ部がレンズ素材１のＡ面ａに当接する支持エッジ部６１ｃとなる一方、外側部分の外周面が後述する測定リング６２と嵌合して相対的な位置決めを行う位置決め面６１ｂとなっている。また、保持リング６１は吸引孔６１ａから図示省略した真空装置によりレンズ素材１を吸引するようになっている。この保持リング６１はアーム２３を介してリニアガイド２４に上下動自在に保持されている。リニアガイド２４は支柱２５に沿って上下方向に移動するが、この上下移動は図示省略した直進駆動手段としてのエアーシリンダにより行う。このような実施の形態では、アーム２３、保持リング６１がレンズ保持部６３となっている。
【００９７】
一方、保持リング６１の上方には、中肉測定ユニット５９が設けられている。中肉測定ユニット５９は磁気スケールからなる検出スケール６０を有しており、検出スケール６０の中心軸ｋと、保持リング６１の中心軸ｊとは一致している。この検出スケール６０の下側先端には測定リング６２が保持されている。また、検出スケール６０は支柱２５に固定されたアーム４９に保持されている。
【００９８】
測定リング６２は内側から外側に向かって段状に高くなるように内面が形成されており、最外方側の段部の内周面が保持リング６１の位置決め面６１ｂと嵌合する位置決め面６２ｂとなっている。また、最内方側のエッジ部はレンズ素材１に当接する当接エッジ部６２ｃとなっている。
【００９９】
検出スケール６０の電気信号は中肉演算回路を有する中肉演算装置を介して図１１に示すＣＧ加工装置６の加工ヘッド５３に供給される。すなわち、検出スケール６０には、レンズ素材１を保持するチャック７０を有したワーク軸７１の中心軸に平行な方向の送りの加工終了位置を制御する制御装置（図示省略）に連結されている。
【０１００】
図１３はこの実施の形態のレンズの加工を行うフローチャートである。なお、この実施の形態では、レンズ素材１の凸形状の面ａをＡ面、凹形状の面ｂをＢ面として説明する。
【０１０１】
（１）レンズ素材供給
ストッカー３のロボット４により、レンズ素材１をパレット５からベルトコンベア１０、１１を介してＣＧ加工装置６に搬送する。
【０１０２】
（２）Ａ面ＣＧ加工
加工ヘッド５２のチャック７０にレンズ素材１を保持し、カップ型ダイヤモンド砥石７３によりレンズ素材１のＡ面をＣＧ加工する（図１１（ａ））。
【０１０３】
（３）Ｂ面ＣＧ加工
加工ヘッド５３のチャック７２にレンズ素材１を保持し、カップ型ダイヤモンド砥石７４によりレンズ素材１のＢ面をＣＧ加工する（図１１（ｂ））。
【０１０４】
（４）Ａ面精研削加工
ベルトコンベア１１により搬送され、精研削加工装置５０の加工ヘッド５４によって行われる。この加工では球面形状のダイヤモンドペレット７６を貼り付けた球面精研削工具７７によりＡ面を精研削加工する（図１１（ｃ））。
【０１０５】
（５）Ｂ面精研削加工
精研削加工装置５０の加工ヘッド５５により行う。この加工では、球面形状のダイヤモンドペレット７６を貼り付けた球面研削工具７９によりＢ面を精研削加工する（図１１（ｄ））。
【０１０６】
（６）中肉計測
予め、マスターレンズを保持リング６１に載置する。保持リング６１の吸引孔６１ａから図示省略した真空装置によりマスターレンズのＡ面を吸引し、支持エッジ部６１ｃにマスターレンズのＡ面を密着させる。この状態で、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が上方に移動する。
【０１０７】
これにより、図１４に示すようにマスターレンズのＢ面が測定リング６２の段差部で形成される当接エッジ部６２ｃと密着する。このとき、マスターレンズが傾いていても上下から外周付近の輪帯（当接エッジ部６２ｃ及び支持エッジ部６１ｃ）で受けるので傾きが修正される。また、保持リング６１の外周面をガイドにして、測定リング６２の位置決め面６２ｂが保持リング６１の位置決め面６１ｂに嵌合し、この嵌合によって保持リング６１の中心軸ｊと検出スケール６０の中心軸ｋとが位置決めされる。
【０１０８】
そして、図１４に示すように、保持リング６１の支持エッジ部６１ｃと、測定リング６２の当接エッジ部６２ｃとの寸法Ｒ0 が検出スケール６０により測定される。この寸法Ｒ0 を記憶しておく。なお、マスターレンズの中肉寸法は、Ａ面、Ｂ面の研磨加工の取り代（精研削加工のダイヤモンドペレットのボンドの種類、メッシュによって設定）を製品中肉寸法に加えた寸法である。
【０１０９】
マスターレンズの測定後、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が下方に移動する。なお、この作業はレンズ素材１の自動加工に入る前に実施しておく。
【０１１０】
次に、図示省略した搬送装置（ロボット）によりレンズ素材１が保持リング６１に載置される。そして、保持リング６１の吸引孔６１ａから図示省略した真空装置によりレンズ素材１のＡ面を吸引し、支持エッジ部６１ｃにレンズ素材１のＡ面を密着させる。この状態で、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が上方に移動することにより、図１４で示すようにレンズ素材１のＢ面が測定リング６２の当接エッジ部６２ｃと密着する。この密着によって、保持リング６１の支持エッジ部６１ｃと、測定リング６２の当接エッジ部６２ｃとの寸法Ｒが検出スケール６０により測定される。
【０１１１】
レンズ素材１とマスターレンズの測定寸法の差△Ｒは、
△Ｒ＝Ｒ−Ｒ0 （９）式
である。なお、光軸上の中肉Ｌは、Ａ面の曲率半径Ｒａ、Ｂ面の曲率半径Ｒｂ、保持リング６１の支持エッジ部６１ｃの直径Ｄａ、測定リング６２の当接エッジ部６２ｃの直径Ｄｂとしたとき、
Ｌ＝｛Ｒａ−Ｒａ2 −（Ｄａ／２）2 ｝＋Ｒ−｛Ｒｂ−Ｒｂ2 −（Ｄｂ／２）2 ｝である。
【０１１２】
このことから、△Ｒは△Ｌ（マスターレンズの光軸上の中肉とレンズ素材の光軸上の中肉との差）と同じである。なお、測定した寸法差△Ｒが規格を越えた場合、アラーム５９ａが鳴動作動して中肉不良のレンズ素材１が排出されて後工程に流れるのを防止する。この中肉測定の後、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が下方に移動する。
【０１１３】
（７）中肉演算及び自動補正
マスターレンズとの差△Ｒが生じた場合、その後に加工されるレンズ素材１に対して、ＣＧ加工装置６のＢ面に対するＣＧ加工でのワーク軸７１の加工終了位置に△Ｒだけ自動的に補正を行う。すなわち、プラスの場合はワーク軸７１を前進、マイナスの場合はワーク軸７１を後退させた位置で加工終了させる。
【０１１４】
（８）Ｂ面研磨加工
ベルトコンベア１１により搬送され、研磨加工装置９の加工ヘッド５６によって球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水をかけながら研磨加工する。あるいは研磨用シート８１を貼付した球面研磨工具８２で酸化セリウムなどを含む研磨液８３の供給を受けながら研磨加工する（図１１（ｅ））。一般にその取り代は１〜５μｍである。精研削加工に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために取り代が設定されるものである。
【０１１５】
（９）Ａ面研磨加工
研磨加工装置９の加工ヘッド５７によって球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水をかけながら研磨加工する。あるいは研磨用シート８１を貼付した球面研磨工具８５で酸化セリウムなどを含む研磨液８３の供給を受けながら研磨加工する（図１１（ｆ））。一般にその取り代は１〜５μｍであり、精研削加工に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために取り代が設定されるものである。
【０１１６】
（１０）心取り加エ
ベルトコンベア１１により搬送され、心取り加工装置５１の加工ヘッド５８によって、１対のカップ型ホルダー８６，８７でレンズ素材１を挟持して心出しを行い、その中心線回りにレンズ素材１を回転させながらレンズ素材１の側周面ｃをダイヤモンド砥石８８で真円に研削する（図１１（ｇ））。
【０１１７】
（１１）完成品収納
ベルトコンベア１１により搬送され、ストッカー３のロボット４によって完成品をパレット５に収納する
【０１１８】
このような実施の形態によれば、レンズ素材１の両面ａ，ｂを研磨および心取りするレンズ自動加工ラインにおいても、自動的に中肉を計測し、加工条件を補正するので、手動での抜き取り測定、加工条件の補正をする必要がなくなるとともに、自動加工ラインを一時停止することもなくなるので、サイクルタイムを短縮でき、しかも持ちライン数を増大させることができるため、レンズのコストを低減できる。
【０１１９】
また、中肉演算、自動補正においては、数個のレンズ素材１を測定した後、マスターレンズの中肉の差△Ｒの平均値を算出し、その値を自動補正することも可能である。このときには、その前の平均値より突発的な値の変化を除去することにより中肉測定時のエラー（例えば、レンズ素材１の加工面に異物が付着していた場合）の誤った補正を防止することができる。
【０１２０】
なお、精研削工程が２工程に分かれている場合、精研削加工２の後に加工する面のＣＧ加工装置６のワーク軸に対して自動補正を行ってもよい。このとき、多少のタイムラグが生じるが、精研削加工２の取り代のバラツキまでをも加味して中肉を補正できる。
【０１２１】
また、実施の形態２で示したように、精研削加工の後で加工する面の加工前に中肉測定を行って取り代を求め、１個前の加工速度から加工時間を求め、その加工時間で次のレンズ素材を加工し、この加工の後、再度中肉測定を行って、取り代を算出し、加工速度を演算して、それを次のレンズ素材の加工時間の算出に使用する中肉自動補正加工を行うことにより、さらに中肉精度が向上する。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、中肉測定の差と前段のレンズ素材の加工速度とからレンズ素材の加工時間を演算し、さらに精研削加工を終了したレンズ素材の中肉差から取り代を演算し、この取り代と上述の加工時間とから次段のレンズ素材の加工速度を制御するため、レンズ素材の加工毎の連続的なデータによって加工時間を設定でき、厳しい中肉精度に対しても高精度に対応することができる。これにより、手動での抜き取り測定、加工条件の補正をする必要がなくなるとともに、自動加工ラインを一時停止することもなくなるので、サイクルタイムを短縮し、持ちライン数を増大でき、レンズのコストを低減できる。
【０１２７】
請求項２の発明によれば、アラームによるエラー表示によって、適格性に劣るレンズを次工程に持ち込むことがなくなる。
【０１２８】
請求項３の発明によれば、レンズ保持部を検出スケールに接近させて保持リングを位置決めリングに嵌合させた位置決め状態でレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定するため、正確に中肉を測定することができる。また、制御手段が測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【０１２９】
請求項４の発明によれば、保持リングが真空吸引によってレンズ素材やマスターレンズを保持した状態で保持リングが測定リングに嵌合してレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定するため、中肉を正確に測定することができる。また、制御手段は測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図２】実施の形態１における中肉計測ユニットの部分破断側面図である。
【図３】実施の形態１の加工手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１のＣＧ加工装置のワーク軸の断面図である。
【図５】実施の形態１における中肉測定時の断面図である。
【図６】実施の形態２に用いるレンズ保持装置の部分破断側面図である。
【図７】レンズ保持装置を簡素化した斜視図である。
【図８】実施の形態２におけるレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図９】実施の形態２の加工手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３におけるレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｇ）は実施の形態３による加工手順を示す側面図である。
【図１２】実施の形態３における中肉測定ユニットの側面図である。
【図１３】実施の形態３の加工手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態３における中肉測定を示す断面図である。
【図１５】従来のレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｇ）は従来の加工手順を示す側面図である。
【図１７】従来から使用されている球心研磨機の部分正面図である。
【符号の説明】
１ レンズ素材
２ レンズ貼付皿
３ ストッカー
６ ＣＧ加工装置
７ 第１の精研削加工装置
８ 第２の精研削加工装置
９ 研磨加工装置
１６ 中肉計測ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工（以下、ＣＧ加工と略す）および精研削加工、その後の研磨加工等を自動で行うレンズ自動加工ライン、あるいは精研削加工の自動加工機におけるレンズの中肉自動補正加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５および図１６は特開平２−３０３７４９号公報に開示された従来のレンズの自動加工ラインを示す。このレンズの自動加工ラインは、レンズ素材自動供給装置１０１、ＣＧ加工装置１０３、精研削加工装置１０６、研磨加工装置１０９、心取り装置１１２，完成品収納装置１１４が順に配置されており、レンズ素材は次のような工程にしたがって自動でレンズに創成される。
【０００３】
（１）レンズ素材の自動供給
レンズ素材自動供給装置１０１に置かれた多数のレンズ素材１１５はロボット１０２により次のＣＧ加工装置１０３に１枚ずつ自動供給される。
【０００４】
（２）ＣＧ加工
ＣＧ加工装置１０３の加工ヘッド１０４では、図１６に示すように側周面Ｃがチャック１１６によって保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａにカップ型ダイヤモンド砥石１１７を用いて球面を創成し（図１６（ａ））、加工ヘッド１０５ではレンズ素材１１５の他のＢ面ｂに対してカップ型ダイヤモンド砥石１１８を用いて球面を創成する（図１６（ｂ））。
【０００５】
（３）精研削加工
精研削加工装置１０６の加工ヘッド１０７では、レンズホルダー１１９に保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａをダイヤモンドペレット１２０を貼付した球面精研削工具１２１で精研削加工し（図１６（ｃ））、加工ヘッド１０８ではレンズホルダー１２２に保持されたレンズ素材１１５のＢ面ｂをダイヤモンドペレット１２０を貼付した球面精研削工具１２３で精研削加工する（図１６（ｄ））。
【０００６】
（４）研磨加工
研磨加工装置１０９の加工ヘッド１１０では、レンズホルダー１２４に保持されたレンズ素材１１５のＢ面ｂをポリウレタンシートなどの研磨用シート１２５を貼付した球面研磨工具１２６を用い、酸化セリウムなどを含む研磨液１２７の供給を受けながら研磨し（図１６（ｅ））、加工ヘッド１１１では、レンズホルダー１２８に保持されたレンズ素材１１５のＡ面ａをポリウレタンシートなどの研磨用シート１２５を貼付した球面研磨工具１２９を用い、酸化セリウムなどを含む研磨液１２７の供給を受けながら研磨する（図１６（ｆ））
【０００７】
（５）心取り加工
心取り装置１１２では１対のカップ型ホルダー１３０、１３１によってレンズ素材１１５を挟持して心出しを行い、その中心線回りにレンズ素材１１５を回転させながらレンズ素材１１５の側周面ｃをダイヤモンド砥石１３２で真円に研削する（図１６（ｇ））。
【０００８】
（６）完成品の収納
心取り加工を終わったレンズはロボット１１３により完成品収納装置１１４に収納される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、カメラ、顕微鏡、内視鏡などの光学機器では小型化および機能向上がなされている。これに伴い、光学機器の光学系で用いられているレンズの単体の品質、特に中肉精度（レンズの光軸上での肉厚精度）の向上が必要不可欠になっている。
【００１０】
しかしながら、上述した従来装置により創成されるレンズの中肉を向上させるためには、ＣＧ加工から研磨加工までの各工程間でレンズを抜き取り、ダイヤルゲージや磁気スケールなどで中肉計測を手動で行い、所望肉厚の規格に対してズレが生じたとき、その加工工程あるいはその前加工工程の加工条件を補正する必要がある。そのため、レンズの中肉計測および加工条件の補正を実施する間、自動加工ラインが停止し、サイクルタイムが延びて、装置の稼働率が低下する。
【００１１】
また、人件費を削減するために数台の自動加工ラインを１人のオペレータが受け持って、中肉精度の規格が厳しいレンズを生産する場合には、上述した中肉計測や加工条件の補正が通常のレンズより頻繁に発生し、受け持ちライン数が減じる。このようなことから中肉精度の規格が厳しいレンズは人件費が高騰してコスト高となる。
【００１２】
さらに、ＣＧ加工、精研削加工、研磨加工の内、精研削加工における中肉制御が他の加工より難しい。すなわち、ＣＧ加工は母性原理に基づき強制的に加工が進むので中肉の変化は少なく、立ち上げ時の砥石軸、ワーク軸回転スピンドルの熱的変化が一定になるまでの軸の延びを考慮して暖気運転を実施することにより、その以後の中肉変化は少ない一方、研磨加工は倣い加工のため、加工時間制御で取り代を調整するが、設定値が数μｍと少ないため、取り代のバラツキが中肉精度にほとんど影響しない。これに対し、精研削加工では研磨加工と同様に倣い加工であると共に、取り代が２０μｍ〜７０μｍ（この取り代は、ＣＧ加工で用いる砥石メッシュやボンドあるいは研磨加工での取り代の設定値により精研削加工で用いるダイヤモンドペレットのメッシュやボンドが異なるのに伴って設定するものである。）程度で、多くの取り代が必要であり、取り代のバラツキが中肉精度にかなり影響するためである。
【００１３】
以下に精研削加工の取り代のバラツキの要因を説明する。
一般に、精研削加工は、中肉（取り代）の制御とともに形状の制御を行っている。前者の中肉は加工荷重、加工時間、工具の回転数によって変化し、後者の形状は工具あるいはレンズホルダーの揺動によって変化する。
【００１４】
例えば、図１７に示すような球心研磨機の場合、凸形状のレンズ素材１１５、即ち、曲率中心Ｏを支点として球面研削工具１２１が球心揺動（レンズホルダー１１９の中心軸ｄから球面研削工具１２１の揺動中心までの角度を揺動中心角θとし、この角度θを中心に両側に角度α／２に揺動）するとともに、工具軸ｅを中心軸として回転する。このとき、レンズホルダー１１９によって上方からレンズ素材１１５を加圧し、レンズ素材１１５が球面研削工具１２１の回転で連れ回りすることにより精研削加工する。
【００１５】
形状の制御はダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの各点に対して、レンズ素材１１５の滞留する時間の変化により行う。即ち、レンズ素材１１５の曲率半径が目標値より大きくなった場合、揺動中心角θを小さくしてダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの中心付近のレンズ素材１５が滞留する時間を増やすことによって、中心付近の摩耗量を相対的に増やす。これにより、ダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの曲率半径は小さくなる方向に変化し、レンズ素材１１５にその面が転写される。また、レンズ素材１１５の曲率半径が目標値より小さくなった場合、揺動中心角θを大きくしてダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの外周付近のレンズ素材１１５が滞留する時間を増やして、外周付近の摩耗量を相対的に増やす。これにより、ダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの曲率半径は大きくなる方向に変化し、レンズ素材１１５にその面が転写される。
【００１６】
従って、倣い加工における形状の制御は、目標となる曲率半径を中心に小さくなったときは、大きくなるように揺動条件を変更し、目標値を越えて大きくなったときは、小さくなるように揺動条件を変更するという繰り返しである。そして、この揺動条件の変更が中肉のバラツキの主要因となっている。これは、揺動中心角θを大きくするほど、ダイヤモンドペレット１２０の加工面１２０ａの外周側にレンズ素材１１５が滞留する時間が増えて、ダイヤモンドペレット１２０の周速度が早くなり、即ち、レンズ素材１１５との相対速度が早くなって、単位時間当たりのレンズ素材１１５の取り代が増えるためである。
【００１７】
以上のように精研削加工での倣い加工では、形状を制御するのに必要不可欠な揺動条件の変更が中肉の精度を悪くしている。従って、中肉精度が厳しいレンズの場合には、自動加工ラインによって形状を維持するために揺動条件を変更したときに、中肉計測の頻度を増やし、中肉の変化に対して荷重、回転数、加工時間などの条件により調整し、これにより取り代を一定に保つようにしなければならない。
【００１８】
中肉のバラツキのその他の要因としては、球面精研削工具のダイヤモンドペレットのラップ作業直後や目詰まりを発生した場合において、徐々に取り代が減少傾向となる。その場合も、中肉計測を行って加工条件を修正することが必要となる。
【００１９】
以上のように、従来のレンズの自動加工ラインでは、中肉精度の厳しいレンズを加工する場合、各加工工程間、特に精研削工程完了時にレンズ素材を抜き取り、手動で中肉計測を行って、加工条件を補正することが必要となる。そのため、サイクルタイムが延びたり（即ち、稼働率が低下したり）、持ちライン数の低下による人件費高騰によりレンズのコストが高騰する問題を有している。
【００２０】
よって、本発明は、レンズの自動加工ラインにおいて、中肉精度の厳しいレンズを加工する際に、自動的に中肉計測を行い、加工条件を自動的に補正することにより、サイクルタイムを短縮すると共に、持ちライン数を増大させてレンズのコストを低減することができるレンズの中肉自動補正加工方法および装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の加工方法は、レンズ素材の供給からカーブジエネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材とマスターレンズとを検出スケールにて自動で中肉測定する工程と、前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材とマスターレンズとの中肉差およびその前に前段のレンズ素材を精研削加工したときの加工速度から加工時間を演算し、演算した加工時間で倣い加工により前記レンズ素材の精研削加工を行う工程と、この精研削加工を完了したレンズ素材を検出スケールにて自動で中肉測定する工程と、前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材と前記精研削加工後のレンズ素材との中肉差から導いた取り代および前記演算した加工時間から加工速度を演算し、その加工速度を次に精研削加工する次段のレンズ素材の加工時間を演算するときの加工速度とする工程と、を有することを特徴とする。
【００３０】
この発明では、中肉測定の差と前段のレンズ素材の加工速度とからレンズ素材の加工時間を演算し、さらに精研削加工を終了したレンズ素材の中肉差から取り代を演算し、この取り代と上述の加工時間とから次段のレンズ素材の加工速度を制御するため、レンズ素材の加工毎の連続的なデータによって加工時間を設定できる。このため、厳しい中肉精度に対しても高精度に対応することができる。
【００３１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明であって、前記精研削加工を完了したレンズ素材を中肉測定する工程において、規格を越えたレンズ素材のとき、アラームによってエラーを表示することを特徴とする。
【００３２】
アラームによるエラー表示によって、適格性に劣るレンズを次工程に持ち込むことがなくなる。
【００３３】
請求項３の発明の加工装置は、貼付皿に貼り付けたレンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、前記レンズ素材を貼り付けた貼付皿を保持する保持リングと、この保持リングと同一形状でありマスターレンズを貼り付けた貼付皿を保持する保持リングと、前記２つの保持リングの中心軸間の中心を回転軸として前記２つの保持リングを保持する回転台と、この回転台を回転し位置決めさせる回転駆動手段とを有するレンズ保持部と、このレンズ保持部を上下移動させる直進駆動手段と、前記保持リングの中心軸上に対向して配置され、レンズ素材およびマスターレンズの中肉を測定する検出スケールと、この検出スケールの外周部に保持されるとともに、前記保持リングに嵌合して保持リングに対する検出スケールの位置決めを行う位置決めリングと、前記レンズ素材とマスターレンズとの中肉の差を演算する中肉演算回路を有する中肉演算装置と、この中肉演算装置からの信号に基づいて前記カーブジェネレータ加工の加工量を補正する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００３４】
この発明では、レンズ保持部を検出スケールに接近させて保持リングを位置決めリングに嵌合させることにより、保持リングに対する検出スケールの位置決めを行う。この位置決めによってレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定するため、正確に中肉を測定することができる。また、制御手段は測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【００３５】
請求項４の発明は、レンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、前記レンズ素材及びマスターレンズの球面部を真空吸引によって保持する保持リングと、この保持リングを上下移動させる直進駆動手段と、前記保持リングの中心軸上に対向して保持されレンズ素材およびマスターレンズの中肉を測定する検出スケールと、この検出スケールに取り付けられ、前記保持リングに嵌合して保持リングとの相対的な位置決めを行うとともに保持リング上のレンズ素材およびマスターレンズの球面部に当接する測定リングと、前記レンズ素材とマスターレンズとの中肉の差を演算する中肉演算回路を有する中肉演算装置と、この中肉演算装置からの信号に基づいて前記カーブジェネレータ加工の加工量を補正する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００３６】
この発明では、保持リングが真空吸引によってレンズ素材やマスターレンズを保持し、この保持状態で保持リングが測定リングに嵌合してレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定する。このため、中肉を正確に測定することができる。また、制御手段は測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。
【００３８】
（実施の形態１）
図１〜図５は本発明の実施の形態１を示し、図１はレンズ自動加工ラインの平面図、図２は中肉計測ユニットの側面図、図３は中肉自動補正加工のフローチャート、図４はＣＧ加工装置のワーク軸の断面図、図５は中肉計測ユニットにより中肉を測定している状態の断面図である。
【００３９】
図１に示すように、レンズ自動加工ラインでは、ＣＧ加工装置６，第１の精研削加工装置７，第２の精研削加工装置８、研磨加工装置９及びストッカー３が横並び状に配置されることにより構成されている。
【００４０】
ストッカー３は貼付皿２（図２及び図４参照）に接着剤によって貼り付けられたレンズ素材１の供給を行うと共に、このレンズ素材１に対して研磨加工を完了したレンズ完成品を収納するユニットである。このストッカー３に取り付けられたロボット４は、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材１を多数個収納したパレット５からレンズ素材１を順次供給するとともに、パレット５に順次完成品を収納する。このように貼付皿２に貼り付けることによりレンズ素材を安定して固定することができる。
【００４１】
ＣＧ加工装置６は加工ヘッド１２において、カップ型ダイヤモンド砥石によりＣＧ加工する。第１の精研削加工装置７は、加工ヘッド１３において、球面形状のメタルボンドダイヤモンドペレットにより倣い加工する（これを精研削加工１と称す）。第２の精研削加工装置８は加工ヘッド１４において、球面形状のレジンボンドダイヤモンドペレッにより倣い加工する（これを精研削加工２と称す）。研磨加工装置９は加工ヘッド１５において、球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水の供給を受けながら、あるいは研磨シートを貼付した球面工具で酸化セリウムなどを含む研磨液の供給を受けながら研磨加工する。
【００４２】
ベルトコンベア１０はストッカー３からＣＧ加工装置６までレンズ素材１を搬送する。ベルトコンベア１１は各加工ヘッド１２，１３，１４，１５へ順次にレンズ素材１を搬送する。また、第１の精研削加工装置７と第２の精研削加工装置８との間には中肉測定ユニット１６が設けられている。
【００４３】
図２は中肉計測ユニット１６の構成を示す。筒形状の保持リング１７には、既に研削が完了したレンズ素材１の第１面を貼り付けた貼付皿２を挿入する挿入穴１７ｃを設けてある。この保持リング１７は回転台１８に固定されている。回転台１８は回転駆動手段としてのステッピングモータ（あるいはサーボモータ）１９の回転軸１９ａに保持されている。また、この回転軸１９ａの軸心ｆに対して対称位置に保持リング２２が設けられている。この保持リング２２には、所定規格の中肉を有するマスタレーレンズ２０を貼り付けた貼付皿２１を挿入する挿入穴２２ｃが形成されている。この保持リング２２は保持リング１７と同一形状、同一寸法である。
【００４４】
以上の保持リング１７，２２の上面の外側は、後述する位置決めリング２９に当接する当接面１７ａ、２２ａとなっている。この当接面１７ａ、２２ａの内方側には段差部が起立しており、この段差部の外周面が位置決めリング２９に嵌合する位置決め面１７ｂ、２２ｂとなっている。
【００４５】
上述した貼付皿２，２１はレンズ素材１，マスターレンズ２０がそれぞれ貼り付けられる貼付面２ｂ、２１ｂが中央部分に突出しているとともに、この貼付面２ｂ、２１ｂよりも低い位置には、フランジ状の基準面２ａ、２１ａが水平方向に延びている。基準面２ａ、２１ａは中肉測定を行う際の基準点となるものである。
【００４６】
前記ステッピングモータ１９はアーム２３に保持されており、アーム２３は支柱２５に固定されたリニアガイド２４によって上下動自在に保持されている。この上下移動は図示省略した直進駆動手段としてのエアーシリンダにより行われる。なお、アーム２３、ステッピングモータ１９、回転台１８、保持リング１７、２２、貼付皿２、２１がレンズ保持部３２を構成するものである。
【００４７】
一方、保持リング１７に対向してその上方には、磁気スケール或いは光学式スケールからなる検出スケール２６が配設されている。なお、この実施の形態では、磁気スケールが検出スケールとして使用されている。この検出スケール２６の中心軸ｈは保持リング１７の中心軸ｇと一致している。検出スケール２６の先端には、測定端子２７が中心軸ｈに一致した状態で保持されている。
【００４８】
測定端子２７の下端面２７ａは平面形状になっている。この下端面２７ａはレンズ素材１に形状によって変更されるものであり、凹形状のレンズ素材１あるいは平面形状のレンズ素材１の場合は針状あるいは球面形状となる。
【００４９】
支柱２５にはアーム４９が水平方向に設けられており、このアーム４９に検出スケール２６の外周部２６ａが上下に摺動可能に貫通して保持されている。その移動量は、アーム４９の上面４９ａと、検出スケール２６の外周部２６ａに固定されたリング２８とが接触する位置から、検出スケール２６の突起部２６ｂ上面とアーム４９の下面４９ｂとが接触する位置までである。
【００５０】
測定端子２７の外側には筒形状の位置決めリング２９が配設されている。この位置決めリング２９は検出スケール２６の突起部２６ｂの下側のネジ部２６ｃによって検出スケール２６に締結されている。位置決めリング２９の中心軸は検出スケール２６の中心軸ｈと一致している。
【００５１】
位置決めリング２９の下端部には段差部が形成されており、この段差部内周面が保持リング１７及び２２の位置決め面１７ｂ、２２ｂと嵌合する位置決め面２９ｂとなっている。この嵌合によって後述するように、保持リング１７及び２２の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが一致する。また、段差部の先端面は保持リング１７及び２２の当接面１７ａ、２２ａと当接する当接面２９ａとなっている。
【００５２】
検出スケール２６で測定された電気信号は、中肉演算回路を有する中肉演算装置１６ａを介して中肉測定ユニット１６に隣接して配備したアラーム１６ｂおよびＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２に送出される。ＣＧ加工装置６の加工ヘッド１２においては、図４に示すように、加工ヘッド１２のワーク軸３１の中心軸ｉの軸方向の送りを行うサーボモータあるいはステッピングモータの制御装置６ａ（図２参照）に連結されている。ワーク軸３１の先端には、レンズ素材１を貼付けた貼付皿２を吸引により、あるいは開閉によって保持するチャック３０が配設されている。
【００５３】
図３はこの実施の形態のレンズ自動加工ラインの制御のフローチャートであり、このフローチャートに基づいて作動を説明する。なお、コンベア１１と各加工ヘッド１２，１３，１４との間あるいはレンズ素材１を貼付けた貼付皿２の中肉測定ユニット１６への搬送は、図示省略したロボットなどの搬送装置により行われる。
【００５４】
（１）レンズ素材供給
ストッカー３のロボット４により、貼付皿２に接着剤によって貼り付けたレンズ素材１をパレット５からベルトコンベア１０に乗せることによって、レンズ素材１はベルトコンベア１０，１１を介してＣＧ加工装置６に搬送される。
【００５５】
（２）ＣＧ加工
コンベア１１からロボットが貼付皿２を把持して加工ヘッド１２のワーク軸３１のチャック３０に移送することにより、図４に示すようにチャック３０に貼付皿２が保持され、レンズ素材１はカップ型ダイヤモンド砥石によりＣＧ加工される。
【００５６】
（３）精研削加工１
ＣＧ加工後、ロボットがチャック３０から貼付皿２をコンベア１１に移送した後、貼付皿２はベルトコンベア１１により搬送され、次いでロボットにより貼付皿２は第１の精研削装置７の精研削加工ヘッド１３に移送され、加工ヘッド１３で球面形状のメタルボンドダイヤモンドペレットによりレンズ素材１が倣い加工される。一般にその取り代は２０〜７０μｍである。この取り代はＣＧ加工に用いる砥石のボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために２０〜７０μｍで設定されるものである。
【００５７】
（４）中肉計測
倣い加工されたレンズ素材１は、貼付皿２に貼り付けられた状態のままでロボットにより搬送される。そして、貼付皿２が保持リング１７に装着されてレンズ素材１の中肉測定が行われる。なお、レンズ素材１の中肉測定に先立って、マスターレンズ２０の測定が行われる。
【００５８】
マスターレンズ２２の測定は、まず、ステッピングモータ１９により回転台１８が回転し、マスターレンズ２０が貼り付けられた貼付皿２１側の保持リング２２の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが一致する位置で回転台１８が停止する。そして、図示省略したエアー供給装置によりマスターレンズ２０をエアーブローし、図示省略したエアーシリンダによりリニアガイド２４に支持されたレンズ保持部３２の全体が上方に移動する。
【００５９】
このとき、図５に示すように、保持リング２２の当接面２２ａと位置決めリング２９の当接面２９ａとが当接し、さらに、位置決めリング２９が検出スケール２６の突起部２６ｂ上面とアーム４９の下面４９ｂとが接触する位置まで上昇して停止する。なお、このときは、保持リング２２の位置決め面２２ｂをガイドにして、位置決めリング２９の位置決め面２９ｂが保持リング２２の位置決め面２２ｂと嵌合し、この嵌合によって保持リング２２の中心軸ｇと検出スケール２６の中心軸ｈとが位置決めされる。
【００６０】
図５はマスターレンズ２０の測定状態を示し、検出スケール２６によって貼付皿２１の基準面２１ａからマスターレンズ２０の面頂までの寸法Ｈ0 が測定され、この測定値が中肉演算装置１６ａに送られる。なお、この測定は、レンズ素材１が保持リング１７に挿入される前の空き時間に実施することも可能である。
【００６１】
この寸法Ｈ0 と、貼付皿２１の基準面２１ａから貼付皿２１の貼付面２１ｂの面頂までの寸法Ｓと、マスターレンズ２０の中肉寸法Ｌ0 との関係は、
Ｈ0 ＝Ｌ0 ＋Ｓ （１）式
である。Ｌ0 、Ｓは予め演算装置１６ａに入力されている。ここで、マスターレンズ２０の中肉寸法Ｌ0 は精研削加工２の取り代（精研削加工１のダイヤモンドペレットのボンドの種類、メッシュによって設定される）と、研磨加工の取り代（同様に精研削加工２のダイヤモンドペレットのボンドの種類、メッシュによって設定される）とを製品中肉寸法に加えた寸法である。
【００６２】
マスターレンズ２０の測定が終了した後、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部３２が下方に移動する。次いでステッピングモータ１９により回転台１８が回転する。この回転は、レンズ素材１が貼り付けられた貼付皿２が挿入されている保持リング１７の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが一致する位置で停止する。そして、図示省略したエアー供給装置によりレンズ素材１をエアーブローし、図示省略したエアーシリンダによりリニアガイド２４に支持されたレンズ保持部３２の全体が上方に移動する。
【００６３】
このとき保持リング１７の当接面１７ａと位置決めリング２９の当接面２９ａとが当接し、さらに、位置決めリング２９、検出スケール２６の突起部２６ｂとアーム４９の下面４９ｂとが接触する位置まで上昇し、停止する。なお、このときは、保持リング１７の位置決め面１７ｂをガイドにして、位置決めリング２９の位置決め面２９ｂが保持リング１７の位置決め面１７ｂとが嵌合し、この嵌合によって保持リング１７の中心軸と検出スケール２６の中心軸ｈとが位置決めされる。
【００６４】
そして、図５に示すマスターレンズ２０の測定と同様に、貼付皿２の基準面２ａからレンズ素材１の面頂までの寸法Ｈが検出スケール２６により測定され、測定値が中肉測定装置１６ａに送られる。
【００６５】
この寸法Ｈと、貼付皿２の基準面２ａから貼付皿２の貼付面２ｂの面頂までの寸法Ｓと、レンズ素材１の中肉寸法Ｌとの関係は、
Ｈ＝Ｌ＋Ｓ （２）式
である。ここで、貼付皿２と貼付皿２１とは同一形状、同一寸法のものを使用しているので、いずれも基準面２ａ、２１ａから貼付面２ｂ、２１ｂの面頂まで寸法Ｓは等しい。従って（１）、（２）式より、レンズ素材１とマスターレンズ２０の中肉との差△Ｌは、
△Ｌ＝Ｌ−Ｌ0 （３）式
である。
【００６６】
アラーム１６ｂは、このようにして中肉演算装置１６ａの中肉演算回路で得られる測定した中肉の差△Ｌが規格を越えた場合、鳴動して中肉不良のレンズ素材１が後工程に流れるのを防止する。すなわち、中肉の差△Ｌが規格を越えた場合、エアーシリンダーによりレンズ保持部３２が下方に移動した後、アラーム信号に対応して移動するロボットがレンズ素材１および貼付皿２を不良保管庫（不図示）に排出して後工程へ流れるのを防止するものである。
【００６７】
（５）中肉演算、自動補正
マスターレンズ２０の中肉の差△Ｌが生じた場合、その後に加工されるレンズ素材１に対して、中肉演算装置１６ａは直接に（あるいは自動加工ラインの制御装置を介して）ＣＧ加工装置６を制御する制御装置６ａに対して、その差△Ｌの信号を出力する。これにより制御装置６ａはワーク軸３１の加工終了位置に△Ｌだけの自動的な補正を行う。すなわち、中肉演算装置１６ａからの信号に基づいて、制御装置６ａはプラスの場合は前進、マイナスの場合は後退させた位置でワーク軸３１が加工終了するように設定する。
【００６８】
（６）精研削加工２
中肉計測後、レンズ素材１の中肉Ｌが規格内の場合、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材１は保持リング１７からロボットにより取り出され、次いでベルトコンベア１１により搬送され、第２の精研削加工装置８の加工ヘッド１４に移送される。そして、加工ヘッド１４によって球面形状のレジンボンドダイヤモンドペレットにより、レンズ素材１が倣い加工される。一般にその取り代は５〜２０μｍである。この取り代は、精研削加工１に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために設定されるものである。
【００６９】
（７）研磨加工
倣い加工の終了後、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材は、ロボットにより取り出され、次いで、ベルトコンベア１１により搬送され、研磨加工装置９の加工ヘッド１５にロボットにより移送され、加工ヘッド１５によって球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水の供給を受けながら、あるいは研磨シートを貼付した球面工具で酸化セリウムなどを含む研磨液の供給を受けながら研磨加工する。一般にその取り代は１〜５μｍである。精研削加工２に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために取り代が設定されるものである。
【００７０】
（８）完成品収納
研磨加工終了後、貼付皿２に貼り付けられたレンズ素材１はロボットにより取り出され、次いでベルトコンベア１１により搬送され、ストッカー３のロボット４によって完成品をパレット５に収納する。
【００７１】
このような実施の形態によれば、自動的に中肉を計測し、加工条件を補正するので、中肉の精度が厳しいレンズ素材に加工においても、手動での抜き取り測定、加工条件の補正をする必要がなくなるとともに、自動加工ラインを一時停止することもなくなる。このため、サイクルタイムを短縮でき、持ちライン数の増大が可能となり、レンズのコストを低減することができる。
【００７２】
また、（５）項の中肉演算、自動補正においては、多数個のレンズ素材１を測定した後、マスターレンズ２０との中肉の差△Ｌの平均値を算出し、その値をＣＧ加工装置６のワーク軸３１の加工終了位置の変更として自動補正することも可能である。このときには、その前の平均値より突発的な値の変化を除去することにより、中肉測定時のエラー（例えば、レンズ素材１の加工面に異物が付着していた場合）の誤った補正を防止することができる。
【００７３】
なお、中肉計測ユニット１６を第２の精研削加工装置８と研磨加工装置９の間に配置し、精研削加工２の後で中肉を計測して、ＣＧ加工装置６のワーク軸３１に対して自動補正を行ってもよい。このときは、多少のタイムラグが生じるが、精研削加工２の取り代のバラツキまでを加味した正確な中肉補正を行うことができる。
【００７４】
また、精研削加工１と精研削加工２を１つにしたＣＧ加工と精研削加工と研磨加工からなる構成のレンズ自動加工においては、精研削加工後に中肉計測をして、ＣＧ加工のワーク軸の加工終了位置を補正することができる。このときは後工程の取り代が研磨加工のみであるとともに、前工程がＣＧ加工のみであるので、中肉制御を高精度に行うことができる。
【００７５】
（実施の形態２）
図６〜図９は実施の形態２を示し、図６はレンズ自動加工ラインの倣い加工によってレンズ素材を保持するレンズ保持装置の部分破断正面図、、図７は図６の骨組みを示す斜視図、図８はレンズ自動加工ラインの平面図、図９は中肉自動補正加工のフローチャートである。
【００７６】
図６及び図７は、図１における加工ヘッド１３，１４，１５のレンズ素材１および貼付皿２を保持するレンズ保持装置４０を示す。レンズ保持装置４０は、それぞれの加工ヘッド１３，１４，１５に固定されるものである。
【００７７】
レンズ保持装置４０は倣い加工時に加わる加工圧力を支えるステー部材４１と、ステー部材４１の下端側に第１の支軸４２を介して第１の支軸４２の軸回りに回動自在に支承されたシーソー板４４と、シーソー板４４に取り付けられたアッパーアーム４５とを備えている。
【００７８】
図７に示すように、シーソー板４４は第１の支軸４２を対称軸とする略コ字形状に形成されており、その両側のアーム部４４ａ、４４ｂが第１の支軸４２よりも前方に延びている。アッパーアーム４５はこのシーソー板４４の両側のアーム部４４ａ、４４ｂの先端部分に第２の支軸４３を介して第２の支軸４３回りに回動自在に支承されている。このとき、第２の支軸４３は第１の支軸４２の軸線ｘと直交する軸線ｙに沿って設けられるものである。
【００７９】
アッパーアーム４５は第２の支軸４３から上方に伸び、且つ、アーム部４４ａ、４４ｂを連結するコ字形に形成されており、その水平部４５ａの中央部分には、貼付皿２がベアリング４６を介して回動自在に保持されている。貼付皿２はレンズ素材１が貼り付けられるが、その中心軸ｚは第１の支軸４２の軸線ｘと一致している。
【００８０】
図８に示すように、中肉計測ユニット１６は精研削加工１を行う第１の精研削加工装置７に設けられており、図示省略した搬送装置（ロボット）により精研削加工１の加工前後で中肉計測を行うように配設されている。
【００８１】
図９はこの実施の形態によるレンズ加工を行うフローチャートであり、実施の形態１と同一の加工については説明を省略する。
【００８２】
（１）レンズ素材供給及び（２）ＣＧ加工は実施の形態１と同じである。
【００８３】
（３）中肉計測
精研削加工１の前（即ちＣＧ加工の後）に、実施の形態１と同様にマスターレンズ２０の中肉Ｌ0 およびレンズ素材１の中肉Ｌ2 を測定する。
【００８４】
（４）取り代演算
加工するレンズ素材の１個前の前段のレンズ素材１の精研削加工１における取り代をＫ1 、加工時間をＴ1 としたとき、加工速度Ｖ1 は、
Ｖ1 ＝Ｋ1 ／Ｔ1 （４）式
である。中肉を高精度に加工するためには、マスターレンズ２０の中肉Ｌ0 とレンズ素材１の中肉Ｌ2 との差△Ｌ2 だけ精研削加工１を行えばよい。そこで、このための加工時間Ｔ2 は、
Ｔ2 ＝△Ｌ2 ×Ｖ1 （５）式
となる。
【００８５】
（５）精研削加工１
図示省略した搬送装置（ロボット）によりＣＧ加工後のレンズ素材１および貼付皿２をレンズ保持装置４０に保持させ、メタルボンドのダイヤモンドペレットで倣い加工する。そのときの加工時間は、式（５）で演算した加工時間Ｔ2 に制御する。
【００８６】
（６）中肉計測
精研削加工１の後に、レンズ素材１の中肉Ｌ3 を測定する。ここで、Ｌ0 とＬ3 との差△Ｌ3 が規格を越えた場合、アラーム６ｂが鳴動作動して実施の形態１と同様に中肉不良のレンズ素材１が後工程に流れるのを防止する。
【００８７】
（７）加工速度演算
前工程の中肉測定で測定した中肉の差△Ｌ2 と（６）項の中肉測定で測定した中肉の差△Ｌ3 により精研削加工１の取り代Ｋ2 は、
Ｋ2 ＝△Ｌ2 −△Ｌ3 （６）式
となる。今回の精研削加工１の加工速度Ｖ2 は、
Ｖ2 ＝Ｋ2 ／Ｔ2 （７）式
となる。したがって、次のレンズ素材１の精研削加工１の加工時間Ｔ3 は、仮に中肉の差を△Ｌ4 と仮定すると、
Ｔ3 ＝△Ｌ4 ×Ｖ2 （８）式
となる。この加工時間Ｔ3 を、次のレンズ素材１の精研削加工１のための加工時間とするために、上述した時間Ｔ1 をＴ3 に自動補正する（すなわち、このＴ3 を取り代演算のＴ1 として扱うことになる）。
【００８８】
その後のフローでは、実施の形態１と同様に、（８）精研削加工２、（９）研磨加工、（１０）完成品収納を行う。
【００８９】
このような実施の形態によれば、精研削加工の前に中肉を測定し、その前のレンズ素材１の加工速度から加工時間を設定するので、中肉の精度が厳しいレンズ素材の加工であっても、より正確な中肉の自動補正を行うことができる。
【００９０】
なお、この実施の形態では、精研削加工１に限って説明したが、精研削加工２においても同様なことが可能であり、実施の形態１の精研削加工１の中肉計測結果をＣＧ加工にフィードバックする方法と組み合わせることにより、加工時間のバラツキが最小となり、しかもサイクルタイムが短縮する。
【００９１】
また、この中肉自動補正加工は精研削加工の工程内で実施できるので、レンズ自動加工ラインのみならず、精研削加工装置のみでも同様な効果が得られる。
【００９２】
この実施の形態の応用としては、レンズ素材１を貼り付けるための貼付皿２の基準面２ａから貼付面２ｂの面頂までの寸法Ｓを全ての貼付皿２に対して測定し（Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、…）、規格中心の寸法Ｓ0 との差△Ｓ（△Ｓ1 、△Ｓ2 、△Ｓ3 、…）の値を取り代の演算に加える（Ｋ1 ＝Ｌ2 −Ｌ0 ±△Ｓ）。そして、各貼付皿２の△Ｓを記憶させておいて、その順番でレンズ自動加工を行うことにより、貼付皿２の基準面２ａから貼付面２ｂまでの誤差をキャンセルすることができる。これにより、さらに高精度な中肉自動補正加工が可能となる。
【００９３】
（実施の形態３）
図１０〜図１４は実施の形態３を示し、図１０はレンズ自動加工ラインの平面図、図１１はレンズ自動加工ラインの一連の加工工程の正面図、図１２は中肉計測ユニットの側面図、図１３は中肉自動補正加工のフローチャート、図１４は中肉計測中の断面図である。
【００９４】
図１０において、ストッカー３は、レンズ素材１の供給および心取り加工を完了した完成品を収納するユニットである。このストッカー３に取り付けられたロボット４は、レンズ素材１を多数個収納したパレット５からレンズ素材１を供給するとともに、完成品を収納する。ＣＧ加工装置６は加工ヘッド５２，５３によってＣＧ加工する。精研削加工装置５０は、加工ヘッド５４，５５によって倣い加工する。研磨加工装置９は、加工ヘッド５６，５７によって研磨加工する。心取り加工装置５１は、加工ヘッド５８によって心取り加工する。ベルトコンベア１０はストッカー３からＣＧ加工装置６までレンズ素材１を搬送する。ベルトコンベア１１は、各加工ヘッド５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８ヘレンズ素材１を搬送する。また、精研削加工装置５０には中肉測定ユニット５９が設けられている。
【００９５】
図１２に示すように、レンズ素材１は筒形状の保持リング６１によって保持されて中肉の測定が行われる。すなわち、この実施の形態では、レンズ素材１は貼付皿２に貼り付けられていない状態で中肉の測定が行われるものである。
【００９６】
保持リング６１は中空状となっており、輪帯形状にざぐりされた内側部分のエッジ部がレンズ素材１のＡ面ａに当接する支持エッジ部６１ｃとなる一方、外側部分の外周面が後述する測定リング６２と嵌合して相対的な位置決めを行う位置決め面６１ｂとなっている。また、保持リング６１は吸引孔６１ａから図示省略した真空装置によりレンズ素材１を吸引するようになっている。この保持リング６１はアーム２３を介してリニアガイド２４に上下動自在に保持されている。リニアガイド２４は支柱２５に沿って上下方向に移動するが、この上下移動は図示省略した直進駆動手段としてのエアーシリンダにより行う。このような実施の形態では、アーム２３、保持リング６１がレンズ保持部６３となっている。
【００９７】
一方、保持リング６１の上方には、中肉測定ユニット５９が設けられている。中肉測定ユニット５９は磁気スケールからなる検出スケール６０を有しており、検出スケール６０の中心軸ｋと、保持リング６１の中心軸ｊとは一致している。この検出スケール６０の下側先端には測定リング６２が保持されている。また、検出スケール６０は支柱２５に固定されたアーム４９に保持されている。
【００９８】
測定リング６２は内側から外側に向かって段状に高くなるように内面が形成されており、最外方側の段部の内周面が保持リング６１の位置決め面６１ｂと嵌合する位置決め面６２ｂとなっている。また、最内方側のエッジ部はレンズ素材１に当接する当接エッジ部６２ｃとなっている。
【００９９】
検出スケール６０の電気信号は中肉演算回路を有する中肉演算装置を介して図１１に示すＣＧ加工装置６の加工ヘッド５３に供給される。すなわち、検出スケール６０には、レンズ素材１を保持するチャック７０を有したワーク軸７１の中心軸に平行な方向の送りの加工終了位置を制御する制御装置（図示省略）に連結されている。
【０１００】
図１３はこの実施の形態のレンズの加工を行うフローチャートである。なお、この実施の形態では、レンズ素材１の凸形状の面ａをＡ面、凹形状の面ｂをＢ面として説明する。
【０１０１】
（１）レンズ素材供給
ストッカー３のロボット４により、レンズ素材１をパレット５からベルトコンベア１０、１１を介してＣＧ加工装置６に搬送する。
【０１０２】
（２）Ａ面ＣＧ加工
加工ヘッド５２のチャック７０にレンズ素材１を保持し、カップ型ダイヤモンド砥石７３によりレンズ素材１のＡ面をＣＧ加工する（図１１（ａ））。
【０１０３】
（３）Ｂ面ＣＧ加工
加工ヘッド５３のチャック７２にレンズ素材１を保持し、カップ型ダイヤモンド砥石７４によりレンズ素材１のＢ面をＣＧ加工する（図１１（ｂ））。
【０１０４】
（４）Ａ面精研削加工
ベルトコンベア１１により搬送され、精研削加工装置５０の加工ヘッド５４によって行われる。この加工では球面形状のダイヤモンドペレット７６を貼り付けた球面精研削工具７７によりＡ面を精研削加工する（図１１（ｃ））。
【０１０５】
（５）Ｂ面精研削加工
精研削加工装置５０の加工ヘッド５５により行う。この加工では、球面形状のダイヤモンドペレット７６を貼り付けた球面研削工具７９によりＢ面を精研削加工する（図１１（ｄ））。
【０１０６】
（６）中肉計測
予め、マスターレンズを保持リング６１に載置する。保持リング６１の吸引孔６１ａから図示省略した真空装置によりマスターレンズのＡ面を吸引し、支持エッジ部６１ｃにマスターレンズのＡ面を密着させる。この状態で、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が上方に移動する。
【０１０７】
これにより、図１４に示すようにマスターレンズのＢ面が測定リング６２の段差部で形成される当接エッジ部６２ｃと密着する。このとき、マスターレンズが傾いていても上下から外周付近の輪帯（当接エッジ部６２ｃ及び支持エッジ部６１ｃ）で受けるので傾きが修正される。また、保持リング６１の外周面をガイドにして、測定リング６２の位置決め面６２ｂが保持リング６１の位置決め面６１ｂに嵌合し、この嵌合によって保持リング６１の中心軸ｊと検出スケール６０の中心軸ｋとが位置決めされる。
【０１０８】
そして、図１４に示すように、保持リング６１の支持エッジ部６１ｃと、測定リング６２の当接エッジ部６２ｃとの寸法Ｒ0 が検出スケール６０により測定される。この寸法Ｒ0 を記憶しておく。なお、マスターレンズの中肉寸法は、Ａ面、Ｂ面の研磨加工の取り代（精研削加工のダイヤモンドペレットのボンドの種類、メッシュによって設定）を製品中肉寸法に加えた寸法である。
【０１０９】
マスターレンズの測定後、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が下方に移動する。なお、この作業はレンズ素材１の自動加工に入る前に実施しておく。
【０１１０】
次に、図示省略した搬送装置（ロボット）によりレンズ素材１が保持リング６１に載置される。そして、保持リング６１の吸引孔６１ａから図示省略した真空装置によりレンズ素材１のＡ面を吸引し、支持エッジ部６１ｃにレンズ素材１のＡ面を密着させる。この状態で、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が上方に移動することにより、図１４で示すようにレンズ素材１のＢ面が測定リング６２の当接エッジ部６２ｃと密着する。この密着によって、保持リング６１の支持エッジ部６１ｃと、測定リング６２の当接エッジ部６２ｃとの寸法Ｒが検出スケール６０により測定される。
【０１１１】
レンズ素材１とマスターレンズの測定寸法の差△Ｒは、
△Ｒ＝Ｒ−Ｒ0 （９）式
である。なお、光軸上の中肉Ｌは、Ａ面の曲率半径Ｒａ、Ｂ面の曲率半径Ｒｂ、保持リング６１の支持エッジ部６１ｃの直径Ｄａ、測定リング６２の当接エッジ部６２ｃの直径Ｄｂとしたとき、
Ｌ＝｛Ｒａ−Ｒａ2 −（Ｄａ／２）2 ｝＋Ｒ−｛Ｒｂ−Ｒｂ2 −（Ｄｂ／２）2 ｝である。
【０１１２】
このことから、△Ｒは△Ｌ（マスターレンズの光軸上の中肉とレンズ素材の光軸上の中肉との差）と同じである。なお、測定した寸法差△Ｒが規格を越えた場合、アラーム５９ａが鳴動作動して中肉不良のレンズ素材１が排出されて後工程に流れるのを防止する。この中肉測定の後、図示省略したエアーシリンダによりレンズ保持部６３が下方に移動する。
【０１１３】
（７）中肉演算及び自動補正
マスターレンズとの差△Ｒが生じた場合、その後に加工されるレンズ素材１に対して、ＣＧ加工装置６のＢ面に対するＣＧ加工でのワーク軸７１の加工終了位置に△Ｒだけ自動的に補正を行う。すなわち、プラスの場合はワーク軸７１を前進、マイナスの場合はワーク軸７１を後退させた位置で加工終了させる。
【０１１４】
（８）Ｂ面研磨加工
ベルトコンベア１１により搬送され、研磨加工装置９の加工ヘッド５６によって球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水をかけながら研磨加工する。あるいは研磨用シート８１を貼付した球面研磨工具８２で酸化セリウムなどを含む研磨液８３の供給を受けながら研磨加工する（図１１（ｅ））。一般にその取り代は１〜５μｍである。精研削加工に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために取り代が設定されるものである。
【０１１５】
（９）Ａ面研磨加工
研磨加工装置９の加工ヘッド５７によって球面形状のレジンボンド酸化セリウム砥石で水をかけながら研磨加工する。あるいは研磨用シート８１を貼付した球面研磨工具８５で酸化セリウムなどを含む研磨液８３の供給を受けながら研磨加工する（図１１（ｆ））。一般にその取り代は１〜５μｍであり、精研削加工に用いるダイヤモンドペレットのボンド材、メッシュにより加工面の粗さ、内部のクラックが異なり、それを除去するために取り代が設定されるものである。
【０１１６】
（１０）心取り加エ
ベルトコンベア１１により搬送され、心取り加工装置５１の加工ヘッド５８によって、１対のカップ型ホルダー８６，８７でレンズ素材１を挟持して心出しを行い、その中心線回りにレンズ素材１を回転させながらレンズ素材１の側周面ｃをダイヤモンド砥石８８で真円に研削する（図１１（ｇ））。
【０１１７】
（１１）完成品収納
ベルトコンベア１１により搬送され、ストッカー３のロボット４によって完成品をパレット５に収納する
【０１１８】
このような実施の形態によれば、レンズ素材１の両面ａ，ｂを研磨および心取りするレンズ自動加工ラインにおいても、自動的に中肉を計測し、加工条件を補正するので、手動での抜き取り測定、加工条件の補正をする必要がなくなるとともに、自動加工ラインを一時停止することもなくなるので、サイクルタイムを短縮でき、しかも持ちライン数を増大させることができるため、レンズのコストを低減できる。
【０１１９】
また、中肉演算、自動補正においては、数個のレンズ素材１を測定した後、マスターレンズの中肉の差△Ｒの平均値を算出し、その値を自動補正することも可能である。このときには、その前の平均値より突発的な値の変化を除去することにより中肉測定時のエラー（例えば、レンズ素材１の加工面に異物が付着していた場合）の誤った補正を防止することができる。
【０１２０】
なお、精研削工程が２工程に分かれている場合、精研削加工２の後に加工する面のＣＧ加工装置６のワーク軸に対して自動補正を行ってもよい。このとき、多少のタイムラグが生じるが、精研削加工２の取り代のバラツキまでをも加味して中肉を補正できる。
【０１２１】
また、実施の形態２で示したように、精研削加工の後で加工する面の加工前に中肉測定を行って取り代を求め、１個前の加工速度から加工時間を求め、その加工時間で次のレンズ素材を加工し、この加工の後、再度中肉測定を行って、取り代を算出し、加工速度を演算して、それを次のレンズ素材の加工時間の算出に使用する中肉自動補正加工を行うことにより、さらに中肉精度が向上する。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、中肉測定の差と前段のレンズ素材の加工速度とからレンズ素材の加工時間を演算し、さらに精研削加工を終了したレンズ素材の中肉差から取り代を演算し、この取り代と上述の加工時間とから次段のレンズ素材の加工速度を制御するため、レンズ素材の加工毎の連続的なデータによって加工時間を設定でき、厳しい中肉精度に対しても高精度に対応することができる。これにより、手動での抜き取り測定、加工条件の補正をする必要がなくなるとともに、自動加工ラインを一時停止することもなくなるので、サイクルタイムを短縮し、持ちライン数を増大でき、レンズのコストを低減できる。
【０１２７】
請求項２の発明によれば、アラームによるエラー表示によって、適格性に劣るレンズを次工程に持ち込むことがなくなる。
【０１２８】
請求項３の発明によれば、レンズ保持部を検出スケールに接近させて保持リングを位置決めリングに嵌合させた位置決め状態でレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定するため、正確に中肉を測定することができる。また、制御手段が測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【０１２９】
請求項４の発明によれば、保持リングが真空吸引によってレンズ素材やマスターレンズを保持した状態で保持リングが測定リングに嵌合してレンズ素材やマスターレンズの中肉を測定するため、中肉を正確に測定することができる。また、制御手段は測定した中肉の差に基づいてカーブジェネレータ加工の加工量を補正するため、レンズの自動加工ライン中にレンズ素材の中肉を制御することができ、厳しい中肉精度に対応した加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図２】実施の形態１における中肉計測ユニットの部分破断側面図である。
【図３】実施の形態１の加工手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１のＣＧ加工装置のワーク軸の断面図である。
【図５】実施の形態１における中肉測定時の断面図である。
【図６】実施の形態２に用いるレンズ保持装置の部分破断側面図である。
【図７】レンズ保持装置を簡素化した斜視図である。
【図８】実施の形態２におけるレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図９】実施の形態２の加工手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３におけるレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｇ）は実施の形態３による加工手順を示す側面図である。
【図１２】実施の形態３における中肉測定ユニットの側面図である。
【図１３】実施の形態３の加工手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態３における中肉測定を示す断面図である。
【図１５】従来のレンズ自動加工ラインの平面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｇ）は従来の加工手順を示す側面図である。
【図１７】従来から使用されている球心研磨機の部分正面図である。
【符号の説明】
１ レンズ素材
２ レンズ貼付皿
３ ストッカー
６ ＣＧ加工装置
７ 第１の精研削加工装置
８ 第２の精研削加工装置
９ 研磨加工装置
１６ 中肉計測ユニット
Claims (4)
- レンズ素材の供給からカーブジエネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、
前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材とマスターレンズとを検出スケールにて自動で中肉測定する工程と、
前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材とマスターレンズとの中肉差およびその前に前段のレンズ素材を精研削加工したときの加工速度から加工時間を演算し、演算した加工時間で倣い加工により前記レンズ素材の精研削加工を行う工程と、
この精研削加工を完了したレンズ素材を検出スケールにて自動で中肉測定する工程と、
前記カーブジェネレータ加工後のレンズ素材と前記精研削加工後のレンズ素材との中肉差から導いた取り代および前記演算した加工時間から加工速度を演算し、その加工速度を次に精研削加工する次段のレンズ素材の加工時間を演算するときの加工速度とする工程と、
を有することを特徴とするレンズの自動中肉補正加工方法。 - 前記精研削加工を完了したレンズ素材を中肉測定する工程において、規格を越えたレンズ素材のとき、アラームによってエラーを表示することを特徴とする請求項１記載のレンズの自動中肉補正加工方法。
- 貼付皿に貼り付けたレンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、
前記レンズ素材を貼り付けた貼付皿を保持する保持リングと、この保持リングと同一形状でありマスターレンズを貼り付けた貼付皿を保持する保持リングと、前記２つの保持リングの中心軸間の中心を回転軸として前記２つの保持リングを保持する回転台と、この回転台を回転し位置決めさせる回転駆動手段とを有するレンズ保持部と、
このレンズ保持部を上下移動させる直進駆動手段と、
前記保持リングの中心軸上に対向して配置され、レンズ素材およびマスターレンズの中肉を測定する検出スケールと、
この検出スケールの外周部に保持されるとともに、前記保持リングに嵌合して保持リングに対する検出スケールの位置決めを行う位置決めリングと、
前記レンズ素材とマスターレンズとの中肉の差を演算する中肉演算回路を有する中肉演算装置と、
この中肉演算装置からの信号に基づいて前記カーブジェネレータ加工の加工量を補正する制御装置と、
を備えていることを特徴とするレンズの自動中肉補正加工装置。 - レンズ素材の供給からカーブジェネレータ加工および精研削加工を自動で行うレンズ自動加工ラインにおいて、
前記レンズ素材及びマスターレンズの球面部を真空吸引によって保持する保持リングと、
この保持リングを上下移動させる直進駆動手段と、
前記保持リングの中心軸上に対向して保持されレンズ素材およびマスターレンズの中肉を測定する検出スケールと、
この検出スケールに取り付けられ、前記保持リングに嵌合して保持リングとの相対的な位置決めを行うとともに保持リング上のレンズ素材およびマスターレンズの球面部に当接する測定リングと、
前記レンズ素材とマスターレンズとの中肉の差を演算する中肉演算回路を有する中肉演算装置と、
この中肉演算装置からの信号に基づいて前記カーブジェネレータ加工の加工量を補正する制御装置と、
を備えていることを特徴とするレンズの自動中肉加工装置。
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