JP4138569B2 - レンズ加工システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を研削加工するためのレンズ加工システムに係り、さらに詳しくは、眼鏡レンズが収納されたトレイをストックするストックユニットを備えるシステムに関する。
【０００２】
【従来技術】
眼鏡レンズの周縁加工を集約化して行う加工センタにおいては、作業者の手をできるだけ省くことが望まれる。このため、トレイに入れられたレンズを取り出してレンズ周縁加工機にセットし、加工されたレンズを再びトレイに戻す搬送機構を持つレンズ加工システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、本出願人はレンズ加工の効率化とシステムの省スペース化を図るべく、図１３のようなレンズ収納トレイを順次供給可能にストックするストックユニットを備えたレンズ加工システムを、特願２００２−１９０７３５にて提案した。図１３のストックユニット４００は、未加工レンズの入ったトレイ４０１を上下方向に並べて所定の位置まで移動させるステージ４１０と、加工済みのレンズの入ったトレイ４０１を上下方向に並べて載置するステージ４２０と、トレイ４０１の側面を保持する２つのハンドを持ち、トレイ４０１をステージ４１０からステージ４２０へ移動させるハンド部４３０とを備えた構成となっている。両ステージ４１０，４２０にはそれぞれ１０個のトレイ４０１を上下に並べて載置可能であり、加工済みレンズがトレイに４０１に戻されると、ハンド部４３０によってトレイ４０１がステージ４１０側からステージ４２０側に移される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３８１０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１３に示したストックユニットでは、作業者が１０個に積み重ねたトレイ４０１を一度にステージ４１０に載置する際、あるいは、ステージ４２０に移動された１０個のトレイ４０１を撤去する際、ステージ４１０及び４２０が低いところに位置していると、作業者は腰をかがめて作業を行う必要がある。この場合、トレイの載置又は撤去の作業が行いにくく、また、腰痛になり易い等、人間工学的に難点がある。
また、ハンド部４３０に関しては、通常、トレイを保持するために２つのハンドを開閉する駆動源を持つ開閉機構と、その駆動源を持つ開閉機構を２つのハンドと共に左右に移動する移動機構により構成することが考えられる。しかし、この場合、開閉機構と移動機構といった２つの機構を設ける必要があるので、構成が複雑になり、また、配置スペースが多く必要になるという問題がある。
【０００６】
本発明では、上記のような問題点に鑑み、作業者による作業がし易いレンズ加工システムを提供することを技術課題とする。また、装置の構成の簡素化を図ることができるレンズ加工システムを提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼鏡レンズの周縁を加工するために、眼鏡レンズが収納されたレンズ収納トレイを載置するトレイ供給用の第１ステージと、レンズ収納トレイを受け取るための受取用の第２ステージと、を備えるレンズ加工システムにおいて、
レンズ収納トレイを保持して前記第１ステージ上から前記第２ステージ上へ移動する移動手段であって、
レンズ収納トレイを保持するために互いに離反接近可能で、且つ前記第１ステージと第２ステージとの間でそれぞれ独立して左右方向に延びるガイドシャフトに移動可能に設けられた右ハンド及び左ハンドであって、前記第１，第２ステージより右側の退避位置まで移動可能な右ハンド及び第１，第２ステージより左側の退避位置まで移動可能な左ハンドと、
前記右ハンドを左右方向に移動させる第１モータを持つ右ハンド移動機構であって、右ハンドに接続されたベルトを回転させるプーリに連結され、右ハンドとは別に配置された第１モータを持つ右ハンド移動機構と、前記左ハンドを左右方向に移動させる第２モータを持つ左ハンド移動機構であって、左ハンドに接続されたベルトを回転させるプーリに連結され、左ハンドとは別に配置された第２モータを持つ左ハンド移動機構と、
レンズ収納トレイを保持するときには前記右ハンド及び左ハンドを接近する方向に移動させるとともに第１ステージ側のハンドの駆動電流を第２ステージ側のハンドの駆動電流よりも大きくするように前記第１モータ及び第２モータを制御し、レンズ収納トレイを前記第１ステージから第２ステージに移動するときにはレンズ収納トレイの保持状態を維持したまま前記右ハンド及び左ハンドを同時に第２ステージ上の所定位置まで移動させるように前記第１モータ及び第２モータを制御するモータ制御手段と、
を有する移動手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工システムの概略正面図、図２は加工システムを上から見た平面図である。
【００１０】
加工システム１は、レンズ加工ユニット１００と、眼鏡レンズＬＥを搬送するロボットハンドユニット（ＲＨユニット）２００と、レンズＬＥに加工治具であるカップを取り付けるブロッカーユニット３００と、レンズＬＥが左右一対で入れられるレンズ収納トレイ４０１を複数個ストックするストックユニット４００と、各ユニットを制御するシステム制御部６００と、を備える。システム制御部６００は、発注データを管理するホストコンピュータ（ホストＰＣ）６２０と接続されている。
【００１１】
レンズ加工ユニット１００及びブロッカーユニット３００は、システム１のテーブル２０上に横に並んで設置されている。ＲＨユニット２００は、加工ユニット１００からブロッカーユニット３００へと平行に延びる直線的な移動路３０に沿って移動する。ストックユニット４００は、移動路３０を挟んで加工ユニット１００の手前側に設けられている。こうした各ユニットの設置のレイアウトにより、レンズＬＥの加工の進行状態が、作業者から観察しやすい状態になっている。
【００１２】
システム１の各ユニットはベース１０の上に搭載されている。ベース１０にはキャスタ１１が取り付けられており、システム１の各ユニットが一体的に移動可能とされている。また、テーブル２０の下には、加工ユニット１００が加工時に使用する図示なき研削水を蓄える循環式タンクが収納されている。タンクに蓄えられた研削水は、ポンプにより汲み上げられて加工ユニットに供給される。
【００１３】
次に、システム１が持つ各ユニットについて説明する。なお、ブロッカーユニット３００は本発明と関連が薄いので、ここではその説明を省略する。
【００１４】
＜加工ユニット＞ 図３は加工ユニット１００の構成を説明する図である。加工ユニット１００は、上下に伸びるチャック軸１１１とチャック軸１１２により、被加工レンズＬＥを挟持する。上側のチャック軸１１１は、サブベース１０２の中央に備えられた上下機構部１１０により上下方向に移動され、また、モータ１１５により回転される。下側のチャック軸１１２は、メインベース１０１に固定されたホルダ１２０に回転可能に保持されており、モータ１２３により上側のチャック軸１１１と同期して回転される。
【００１５】
レンズＬＥをチャック軸１１１，１１２に保持させるときは、図４に示す如く、レンズＬＥに加工治具となるカップ３９０を、粘着パッド３９８を介して取り付けておく。カップ３９０はブロッカーユニット３００により、自動的に取り付けられる。カップ３９０は円柱形状の基部３９１と、裾が広がった鍔部３９２を持つ。基部３９１には、横キー溝３９１ａと、レンズＬＥを取り付ける際の上下方向（眼鏡装用時の上下方向を言う）を決めるための縦キー溝３９１ａが形成されている。一方、チャック軸１１２には、カップ３９０の基部３９１を挿入するためのカップホルダ１１３が取り付けられている。
【００１６】
チャック軸１１１，１１２に保持されたレンズＬＥは、砥石１５１をそれぞれ回転軸に持つ研削部１５０Ｒ、１５０Ｌにより、２方向から加工される。研削部１５０Ｒ、１５０Ｌは、左右対称であり、それぞれサブベース１０２に備えられた移動機構により、上下及び左右方向に移動される。サブベース１０２の中央奥側には、レンズ形状測定部１６０が収納されている。また、レンズＬＥの加工時には、図示を略すノズルからレンズＬＥの加工部分に向けて研削水が噴射される。図１において、１８０は加工窓である。
なお、この加工ユニット１００の構成は、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものと基本的に同様である。
【００１７】
＜ＲＨユニット＞ 図５はＲＨユニット２００の構成を説明する図である。横移動ベース２１０は、ボールネジ２０３の回転により、移動路３０の方向に延びる２本のレール２０２に沿って、移動可能に取付けられている。基部２１２には、上下スライド部２１４が上下移動可能に取り付けられている。上下スライド部２１４の上部には、垂直軸Ａ１を中心に回転する第１アーム２１６が取り付けられている。第１アーム２１６の先の下部には、垂直軸Ａ２を中心に回転する第２アーム２１８が取り付けられている。第２アーム２１８の先端側には、水平軸Ａ３を中心に回転する第３アーム２２０が取り付けられている。さらに、第３アーム２２０の先端には、レンズＬＥを吸着して保持する吸着部２２２が設けられている。
吸着部２２２は、空気が通る経路が形成されており、その経路はエアーポンプ２３０に繋げられたチューブ２３２に接続されている。エアーポンプ２３０を吸引駆動させることにより、レンズＬＥは吸着保持される。また、エアーポンプ２３０の吸引駆動を停止して、吸引を大気圧に戻すことにより、レンズＬＥの吸着が解除される。
【００１８】
＜ストックユニット＞ 図１、２において、ストックユニット４００は、トレイ４０１を上下に並べて載せるためのステージ（供給用ステージ）４１０，ステージ（受取用ステージ）４２０を備える。ステージ４１０，４２０は、それぞれ上下動機構４１２，４２２により上下方向に移動される。各ステージ４１０，４２０には１０個のトレイ４０１を搭載できる。トレイ４０１を保持するハンド部４３０は、右ハンド４３１と左ハンド４３２を備える。右ハンド４３１，左ハンド４３２は、ハンド移動機構部４３３により、相対接近・離反駆動されると共にステージ４１０とステージ４２０の間で移動される。４０３ｂは、積み重ねられたトレイ４０１の最上段のトレイ４０１がハンド部４３０の保持位置に来たことを検出するトレイ検出部である。ストックユニット４００の奥側中央には発光部４０３ａが設けられており、発光部４０３ａからの光がトレイ４０１に遮光されると、トレイ４０１が所定の高さに位置したことが検出される。
【００１９】
また、４６２は、作業者によるトレイ４０１の交換時において、ステージ４１０の高さを調節するための調節ノブである。調節ノブ４６２は、作業者によって上下動可能であり、高さを設定する。調節ノブ４６２には、内部に図示なきラッチが設けられおり、任意の高さに固定しておくことが可能である。この場合、調節ノブ４６２に止めネジを使うことにより、ノブを回転させて固定するような方法を用いてもよい。
【００２０】
図６は、トレイ４０１とハンド部４３０の保持機構を説明する断面図である。トレイ４０１の上部には、側面より突出した鍔部４０１ａが形成されている。一方、右ハンド４３１及び左ハンド４３２には、鍔部４０１ａに係合する凹形状部材４３１ａ，４３２ａがそれぞれ設けられている。ハンド部４３０によりトレイ４０１を保持して搬送するときには、右ハンド４３１の凹形状部材４３１ａ及び左ハンド４３２の凹形状部材４３１ａが鍔部４０１ａに係合することにより、トレイ４０１が安定して保持される。また、トレイ４０１の下には脚部４０１ｂが形成されており、トレイ４０１を積み重ねた時、脚部４０１ｂが下側のトレイ４０１の内避側及びステージ４１０，４２０の嵌合穴に嵌められる。
【００２１】
トレイ４０１の内部には、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０の基部３９１を差し込む挿入孔が２個（左右一対分）設けられており、加工終了後のカップ３９０の付いた加工済みレンズＬＥを固定しておくことが可能である。また、トレイ４０１の側面には、作業番号が登録された識別子であるＩＤタグ４０２が設けられており、ストックユニット４００に備えられたＩＤタグ読取器４４０により作業番号が読み取られる。また、作業番号の識別にはバーコードを用いてもよい。
【００２２】
次に、図７を用いて、ステージ４１０の上下動機構４１２及びステージの高さ調節機構４６０について説明する。ステージ４１０は、上下に延びるガイドシャフト４５２ａに沿って上下移動可能なステージベース４５０ａに水平に取り付けられている。ステージベース４５０ａは、パルスモータ４５４ａに連結されて上下方向に延びる送りネジ４５３ａが螺合している。パルスモータ４５４ａの回転駆動により、ステージベース４５０ａと共にステージ４１０が上下方向に移動される。また、ステージベース４５０ａが移動可能な最下端の位置にはオリジンセンサ４１３ａが取付けられており、オリジンセンサ４１３ａがステージベース４５０ａに取り付けられた遮光板４１４ａを検知することにより、ステージ４１０が最下端の基準位置に来たことが検出される。システム制御部６００は、オリジンセンサ４１３ａによる検出結果とパルスモータ４５４ａに与えるパルス量とを基に、ステージ４１０の高さ位置を検出する。また、ステージの高さ位置の検出には、モータにエンコーダを取り付けることにより検出してもよいし、リニアエンコーダ等を用いてもよい。
【００２３】
ステージ４２０の上下動機構４２２も、上記の上下動機構４１２と同様に、ステージ４２０が水平に取り付けられたステージベース４５０ｂ、ガイドシャフト４５２ｂ、送りネジ４５３ａ、パルスモータ４５４ｂ、オリジンセンサ４１３ｂ、遮光板４１４ｂ等を備える。
【００２４】
高さ調節機構４６０は、作業者がステージ４１０にトレイ４０１を載せる際に、ステージ４１０の高さを作業者の好みの高さに調節できるように設けられたものである。上下方向に延びるガイドシャフト４６３に沿って移動可能な調節用ベース４６１は、外部に露出して設けられた高さ調節を行うための調節ノブ４６２と連結されている。調節用ベース４６１には、ステージベース４５０ａに取付けられた反射板４６５を検出するためのステージ検出部４６４が備えられている。ステージ検出部４６４は、ＬＥＤ等の発光部とフォトダイオード等の受光部とより構成される。発光部から出射された光がステージ４１０の反射板４５６で反射して、受光部で検出されると、検出信号がシステム制御部６００へ送信される。これにより、ステージ４１０が調節ノブ４６２で設定した高さ位置に来たことが検出される。
なお、ステージ４２０側からトレイ４０１を撤去する際のステージ４２０の高さ調節情報は、ステージ４１０側の高さ調節情報を利用できるため、高さ調節機構４６０についてはステージ４１０側のみに設けている。もちろん、ステージ４２０側にも同様な高さ調節機構４６０を設けても良い。
【００２５】
次に、図７〜図９を用いて、ハンド部４３０の移動機構部４３３の構成について説明する。図８は移動機構部４３３の構成を説明するための斜視概略図であり、図９は移動機構部４３３を上から見たときの概略図である。
【００２６】
移動機構部４３３は、右ハンド４３１を移動するモータ４７４と、左ハンド４３２を移動するモータ４８０を備える。各モータ４７４，４８０の回転軸には、それぞれエンコーダ４７４ａ，４８０ａが取り付けられている。モータ４７４の軸に付いているプーリ４７６は、ベルト４７７を介して、左端に設けられたプーリ４７８と連結している。右ハンド４３１が固定されている右ハンドベース４７０は、ベルト固定部４８７にてベルト４７７と固定されており、モータ４７４が回転すると、ガイドシャフト４８５、４８６に導かれて左右方向に移動可能となる。
【００２７】
また、モータ４８０の軸に付いているプーリ４８２は、ベルト４８３を介して、左端に設けられたプーリ４８４と連結している。左ハンド４３２が固定された左ハンドベース４７１は、ベルト固定部４８９にてベルト４８３と固定され、モータ４８０が回転すると、右ハンド４３１の時と同様に、プーリ４８２、ベルト４８３、プーリ４８４、ガイドシャフト４８５、４８６により、左右方向に移動する。
【００２８】
なお、図８のように、右ハンドベース４７０は、左ハンド４３２を移動するためのベルト４８３が干渉しないように、奥側の中間部分がくりぬかれている。これに対し、左ハンドベース４７１は、右ハンド４３１を移動するためのベルト４７７が干渉しないように奥側の下部分がくり貫かれている。
【００２９】
図９において、４９０は右ハンド４３１に取付けられた遮光板４９５を検出するためのオリジンセンサであり、システム制御部６００はオリジンセンサ４９０からの出力により右ハンド４３１の基準位置を検出する。左ハンド４３２においても、上記と同様の構成によりオリジンセンサ４９１と、左ハンド４３２に取付けられた遮光板４９６によってその基準位置が検出される。また、右ハンド４３１，左ハンド４３２は、それぞれカバー４９７、４９８内の退避位置まで移動可能となっている。
【００３０】
次に、上記のような眼鏡レンズ加工システム１の動作を、ストックユニット４００を中心に説明する。ホストＰＣ６２０には、各眼鏡店からの発注データがインターネット等の通信手段を介して入力されている。各発注データには作業番号が付与され、その作業番号はレンズＬＥが入れられるトレイ４０１に設けられＩＤタグ４０２に登録される。各トレイ４０１には、発注データに応じたレンズＬＥを左右一対にし、また、レンズの前側屈折面（凸面）を上にして入れておく。
【００３１】
作業者は、トレイ４０１をステージ４１０へ載置する前に調節ノブ４６２を上下に動かして、ステージ４１０を自分の好みの高さに合わせる。例えば、作業者の腰のあたりの高さにしておけば、作業者は腰をかがめずにトレイ４０１を置くことができる。最初、ステージ４１０は、基準位置の最下端に配置されている。また、右ハンド４３１と左ハンド４３２は、それぞれ左右端のカバー４９７，４９８内に退避している。
【００３２】
システム制御部６００に設けられたセットボタンを押すと、パルスモータ４５４ａへ駆動信号が出力され、ステージ４１０が上昇してゆく。このとき、調節ノブ４６２により設定された高さに位置するステージ検出部４６４により、上昇するステージベース４５０ａの反射板４５６ａが検出され、パルスモータ４５４ａの駆動が停止される。これにより、ステージ４１０は設定された高さにセットされる。システム制御部６００は、この時のステージ４１０の高さ位置をシステム制御部６００が持つメモリ６０１に記憶しておく。ステージ４１０の高さ位置は、ステージ４１０を基準位置から停止位置まで移動させた時のパルスモータ４５４ａのパルス数として管理できる。
このようなステージ４１０の移動によって、作業者は上下に積み重ねられたトレイ４０１を置きやすい高さでステージ４１０に載置させることができる。
【００３３】
トレイ４０１の準備が完了後、システム制御部６００に設けられたスタートボタンを押してシステム１による加工動作を実行する。システム制御部６００は、モータ４５４ａによりステージ４１０を最下端の基準位置まで下降させる。その後、再びステージ４１０を上昇させていき、トレイ検出部４０３ｂにより一番上に搭載されたトレイ４０１が検出されると、パルスモータ４５４の駆動を停止させ、ステージ４１０の上昇を停止させる。
【００３４】
次に、システム制御部６００は、モータ４７４，４８０をそれぞれ駆動し、カバー部分に退避していた右ハンド４３１及び左ハンド４３２を互いに接近する方向に移動することにより、ステージ４１０上のトレイ４０１を右ハンド４３１及び左ハンド４３２により保持（挟持）させる。トレイ４０１を保持する時の右トレイ４３１と左トレイ４３２の位置は予め設定されており、システム制御部６００は、エンコーダ４７４ａ及び４８０ａからの出力信号を基に右ハンド４３１及び左ハンド４３２の移動位置を制御する。なお、トレイ４０１を保持する際には、モータ４７４側の駆動電流よりも少ない駆動電流をモータ４８０側に与えることにより、左ハンド４３２をトレイ４０１の左側面に押し付ける。これによりトレイ４０１は安定した保持力で保持される。
【００３５】
最上段のトレイ４０１の作業番号は、ＩＤタグ読み取り器４４０により読み取られ、システム制御部６００に入力される。システム制御部６００は、作業番号に対応したレンズ加工に関するデータを加工ユニット１００に送る。
【００３６】
システム制御部６００は、右眼用のレンズＬＥを初めに加工すべく、ＲＨユニット２００を作動させる。ＲＨユニット２００は移動路３０に沿って移動し、レンズＬＥを吸着部２２２に吸着した後、ブロッカーユニット３００までレンズ搬送し、レンズＬＥを所定の位置に載置する。その後、ブロッカーユニット３００が作動することにより、レンズＬＥの表面にカップ３９０が取り付けられる。
【００３７】
カップ３９０の取付けの完了後、ＲＨユニット２００が再び作動し、ＲＨユニット２００はカップ３９０が取付けられたレンズＬＥを加工ユニット１００まで搬送する。レンズＬＥはカップ３９０側が下に向けられ、加工ユニット１００のチャック軸１１２にセットされる。その後、加工ユニット１００からＲＨユニット２００の第３アーム２２０が加工ユニット１００から離脱し、加工ユニット１００によりレンズＬＥの加工が行われる。
【００３８】
右眼用レンズＬＥの加工中、トレイ４０１に入れられたもう片方の左眼用レンズＬＥの加工準備をすべく、ＲＨユニット２００が駆動され、左眼用レンズＬＥがブロッカユニット３００に搬送される。ブロッカユニット３００によりカップ３９０の取付けが完了すると、そのレンズＬＥは次の加工用としてトレイ４０１に戻される。
【００３９】
加工ユニット１００により右眼用のレンズＬＥの加工が終了すると、ＲＨユニット２００が駆動され、レンズＬＥがトレイ４０１の元の位置に戻される。その後、左眼用のレンズＬＥが加工ユニット１００へ搬送される。同様に加工が終了すると、そのレンズＬＥはトレイ４０１の元の位置に戻される。
【００４０】
左右のレンズＬＥの加工が終了すると、システム制御部６００はモータ４７４，４８０を駆動し、加工済みのレンズＬＥが入れられたトレイ４０１をハンド４３１，４３２により保持した状態のまま、ステージ４２０側に移動する。ハンド４３１、４３２の移動位置は各エンコーダ４７４ａ，４８０ａにより検出される。その後、ステージ上下動機構４２２によりステージ４２０がトレイ４０１を受け取り可能な高さまで上昇し、トレイ４０１を受け取る。そして、ハンド４３１、４３２が少し開くことによりステージ４２０上にトレイ４０１が置かれる。
【００４１】
システム制御部６００は、ハンド４３１，４３２をステージ４１０側にそれぞれ移動し，次の未加工レンズＬＥが入ったトレイ４０１を保持するために待機させる。ステージ上下動機構４１２によりステージ４１０を上昇させ、次のトレイ４０１がトレイ検出部４０３ｂにより検出される位置にセットする。その後、ハンド４３１，４３２でトレイ４０１を保持させ、上記同様にそのトレイ４０１に入れられたレンズＬＥの加工を順次実行する。
【００４２】
このような加工工程を繰り返して、すべてのレンズが加工されて、トレイ４０１が全てステージ４２０へ移動されると、システム制御部６００は、右ハンド４３１を右側のカバー４９７内の退避位置に移動し、左ハンド４３２を左のカバー４９８内の退避位置に移動に移動する。そして、システム制御部６００は、トレイ４０１の移動完了信号を発し、この信号入力に基づいてメモリ６０１に記憶されているステージ４１０（４２０）の高さ情報を呼び出し、図１０に示すように、メモリ６０１に記憶されている高さまでステージ４２０を移動させる。なお、このときのステージ４２０の高さも、ステージ４１０にトレイ４０１を搭載するときと同じ高さ（調節ノブ４６２により設定された高さ情報）となるように、システム制御部６００は上下動機構４２２のパルスモータ４５４ｂを駆動する。これにより、作業者は、トレイ４０１をステージ４１０に置いたときと同じように、所望する高さでトレイ４０１を容易に撤去できる。また、右ハンド４３１及び左ハンド４３２は、作業の邪魔にならない位置まで退避しているので、作業者は撤去作業が容易にできる。
【００４３】
また、システム制御部６００は、トレイ４０１の移動完了信号の入力に基づいてメモリ６０１から高さ位置情報を呼び出し、ステージ４１０もその高さ位置となるようにステージ４１０を移動させる。作業者は、新たな未加工レンズＬＥが収納され上下に積み重ねられたトレイ４０１を、積みやすい高さにされたステージ４１０に載置することができる。なお、作業者が変わり、ステージ４１０の高さを変更した場合は、調節ノブ４６２をその作業者の好みの位置に調節し、セットボタンを押すことにより、ステージ４１０の高さが変えられる。
【００４４】
ところで、上記のように複数個のトレイ４０１を上下に並べてステージ４１０に載置する構成においては、図１１のように、トレイ４０１の途中のものが横又は前後にずれ、トレイ４０１が傾いて積み重ねられる場合がある。作業者がこれに気付かずに各工程が実行されると、ハンド部４３０によるトレイ４０１の移動時やＲＨユニット２００によるレンズＬＥの吸着時に落下や破損等のトラブルを起こす可能性がある。
【００４５】
そこで、本システムでは、右ハンド４３１及び左ハンド４３２によるトレイ４０１の保持状態やトレイ４０１の載置状態の異常を検知可能としている。右ハンド４３１及び左ハンド４３２がトレイ４０１を保持する位置はエンコーダ４７４ａ及び４８０ａからの出力信号により検知され、トレイ４０１が正常に上下に並べられているときの右ハンド４３１及び左ハンド４３２の移動位置は予め定められている。図１１のように、トレイ４０１が傾いていると、正常時に対して右ハンド４３１及び左ハンド４３２の移動位置がずれた状態となる。また、右ハンド４３１の凹形状部材４３１ａがトレイ４０１の鍔部４０１ａに嵌まらないときも、正常時に対して右ハンド４３１の移動位置がずれた状態となる。この位置ずれが所定の許容範囲に無い場合、システム制御部６００はトレイ４０１の載置や保持に異常があるとして、システムの動作を停止し、同時に警告を発すべく、表示器６０２にエラーメッジを表示する。警告は音声でも良い。この警告により、作業者はトレイ４０１の載置状態を正す等の対応をとることができ、トラブルを未然に防ぐことができる。また、右ハンド４３１及び左ハンド４３２が持つ凹形状部材４３１ａの窪み内にタッチセンサを設け、凹形状部材４３１ａがトレイ４０１の鍔部４０１ａに嵌まっていないことを検知することにより、こうした異常を検出する構成でも良い。
【００４６】
上記の実施形態では、高さ調節機構４６０を用いて、トレイ載置時のステージ高さの位置決めを行ったが、次のようにしても良い。例えば、ステージ４１０（４２０）を上下移動させるスイッチを設け、このスイッチ操作によりステージ上下動用のモータ４５４ａが回転し、ステージ４１０（４２０）が上下動するようにしておく。作業者の好みの高さにステージ４１０（４２０）が位置したら、セットボタンを押し、メモリ６０１にその高さ位置情報を記憶させておく。これにより、トレイ４０１の交換時にも、メモリ６０１から高さ情報が呼び出され、上記と同様にステージ４１０及び４２０が調節された高さに合わせられる。また、予め各作業者の好みのステージ高さをメモリ６０１に記憶しておき、ＩＤカード等で作業者のデータを入力すると、記憶されたステージ高さにて装置が作動するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記で説明したストックユニット３００は、供給用のステージ及び受取用のステージを持つ構成で説明したが、トレイ４０１の載置時に、ステージを作業者の好みの高さに合わせることは、図１２のようにベルトコンベア９０１等をにトレイ４０１を供給するストックユニット９００でも良い。このストックユニット９００は、トレイ４０１を上下に並べて載置するステージ９１０と、ステージ９１０を上下方向に移動し、ベルトコンベア９０１の高さ位置にトレイ４０１を順次移動させる上下動機構９０５と、前述と同様にステージ９１０の高さを任意に設定するための調節ノブ９０６を持つ調節機構と、各構成要素を制御する制御ユニット９０８とを備える。この場合も、調節ノブ９０６により、ステージ９１０の高さを作業者の好みの高さにセットすれば、トレイ４０１の載置が容易になる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、作業者による作業がし易くなる。また、装置の簡素化を図ることができ、経済的にも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工システムの概略正面図である。
【図２】本発明に係る眼鏡レンズ加工システムを上から見た平面図である。
【図３】加工ユニットの構成を説明する図である。
【図４】カップの構成と、レンズへのカップの取付けを説明する図である。
【図５】ロボットハンドユニットの構成を説明する図である。
【図６】トレイとハンド部の保持機構を説明する断面図である。
【図７】ステージの上下動機構及びステージの高さ調節機構を説明する図である。
【図８】ハンド部の移動機構部の構成を説明するための斜視概略図である。
【図９】ハンド部の移動機構部を上から見たときの概略図である。
【図１０】ステージの高さ調節について説明する図である。
【図１１】ステージの上にトレイが傾いて積み重ねられている場合を示す図である。
【図１２】ベルトコンベア等にトレイを供給するストックユニットを説明する図である。
【図１３】従来のストックユニットを説明する図である。
【符号の説明】
４０１ トレイ
４１０ ステージ（供給用ステージ）
４１２ 上下動機構
４２０ ステージ（受取用ステージ）
４２２ 上下動機構
４３０ ハンド部
４３１ 右ハンド
４３２ 左ハンド
４３３ 移動機構部
４６２ 調節ノブ
４５４ａ、４５４ｂ パルスモータ
４６０ 高さ調節機構
４７４、４８０ モータ
４７４ａ、４８０ａ エンコーダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を研削加工するためのレンズ加工システムに係り、さらに詳しくは、眼鏡レンズが収納されたトレイをストックするストックユニットを備えるシステムに関する。
【０００２】
【従来技術】
眼鏡レンズの周縁加工を集約化して行う加工センタにおいては、作業者の手をできるだけ省くことが望まれる。このため、トレイに入れられたレンズを取り出してレンズ周縁加工機にセットし、加工されたレンズを再びトレイに戻す搬送機構を持つレンズ加工システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、本出願人はレンズ加工の効率化とシステムの省スペース化を図るべく、図１３のようなレンズ収納トレイを順次供給可能にストックするストックユニットを備えたレンズ加工システムを、特願２００２−１９０７３５にて提案した。図１３のストックユニット４００は、未加工レンズの入ったトレイ４０１を上下方向に並べて所定の位置まで移動させるステージ４１０と、加工済みのレンズの入ったトレイ４０１を上下方向に並べて載置するステージ４２０と、トレイ４０１の側面を保持する２つのハンドを持ち、トレイ４０１をステージ４１０からステージ４２０へ移動させるハンド部４３０とを備えた構成となっている。両ステージ４１０，４２０にはそれぞれ１０個のトレイ４０１を上下に並べて載置可能であり、加工済みレンズがトレイに４０１に戻されると、ハンド部４３０によってトレイ４０１がステージ４１０側からステージ４２０側に移される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３８１０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１３に示したストックユニットでは、作業者が１０個に積み重ねたトレイ４０１を一度にステージ４１０に載置する際、あるいは、ステージ４２０に移動された１０個のトレイ４０１を撤去する際、ステージ４１０及び４２０が低いところに位置していると、作業者は腰をかがめて作業を行う必要がある。この場合、トレイの載置又は撤去の作業が行いにくく、また、腰痛になり易い等、人間工学的に難点がある。
また、ハンド部４３０に関しては、通常、トレイを保持するために２つのハンドを開閉する駆動源を持つ開閉機構と、その駆動源を持つ開閉機構を２つのハンドと共に左右に移動する移動機構により構成することが考えられる。しかし、この場合、開閉機構と移動機構といった２つの機構を設ける必要があるので、構成が複雑になり、また、配置スペースが多く必要になるという問題がある。
【０００６】
本発明では、上記のような問題点に鑑み、作業者による作業がし易いレンズ加工システムを提供することを技術課題とする。また、装置の構成の簡素化を図ることができるレンズ加工システムを提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼鏡レンズの周縁を加工するために、眼鏡レンズが収納されたレンズ収納トレイを載置するトレイ供給用の第１ステージと、レンズ収納トレイを受け取るための受取用の第２ステージと、を備えるレンズ加工システムにおいて、
レンズ収納トレイを保持して前記第１ステージ上から前記第２ステージ上へ移動する移動手段であって、
レンズ収納トレイを保持するために互いに離反接近可能で、且つ前記第１ステージと第２ステージとの間でそれぞれ独立して左右方向に延びるガイドシャフトに移動可能に設けられた右ハンド及び左ハンドであって、前記第１，第２ステージより右側の退避位置まで移動可能な右ハンド及び第１，第２ステージより左側の退避位置まで移動可能な左ハンドと、
前記右ハンドを左右方向に移動させる第１モータを持つ右ハンド移動機構であって、右ハンドに接続されたベルトを回転させるプーリに連結され、右ハンドとは別に配置された第１モータを持つ右ハンド移動機構と、前記左ハンドを左右方向に移動させる第２モータを持つ左ハンド移動機構であって、左ハンドに接続されたベルトを回転させるプーリに連結され、左ハンドとは別に配置された第２モータを持つ左ハンド移動機構と、
レンズ収納トレイを保持するときには前記右ハンド及び左ハンドを接近する方向に移動させるとともに第１ステージ側のハンドの駆動電流を第２ステージ側のハンドの駆動電流よりも大きくするように前記第１モータ及び第２モータを制御し、レンズ収納トレイを前記第１ステージから第２ステージに移動するときにはレンズ収納トレイの保持状態を維持したまま前記右ハンド及び左ハンドを同時に第２ステージ上の所定位置まで移動させるように前記第１モータ及び第２モータを制御するモータ制御手段と、
を有する移動手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工システムの概略正面図、図２は加工システムを上から見た平面図である。
【００１０】
加工システム１は、レンズ加工ユニット１００と、眼鏡レンズＬＥを搬送するロボットハンドユニット（ＲＨユニット）２００と、レンズＬＥに加工治具であるカップを取り付けるブロッカーユニット３００と、レンズＬＥが左右一対で入れられるレンズ収納トレイ４０１を複数個ストックするストックユニット４００と、各ユニットを制御するシステム制御部６００と、を備える。システム制御部６００は、発注データを管理するホストコンピュータ（ホストＰＣ）６２０と接続されている。
【００１１】
レンズ加工ユニット１００及びブロッカーユニット３００は、システム１のテーブル２０上に横に並んで設置されている。ＲＨユニット２００は、加工ユニット１００からブロッカーユニット３００へと平行に延びる直線的な移動路３０に沿って移動する。ストックユニット４００は、移動路３０を挟んで加工ユニット１００の手前側に設けられている。こうした各ユニットの設置のレイアウトにより、レンズＬＥの加工の進行状態が、作業者から観察しやすい状態になっている。
【００１２】
システム１の各ユニットはベース１０の上に搭載されている。ベース１０にはキャスタ１１が取り付けられており、システム１の各ユニットが一体的に移動可能とされている。また、テーブル２０の下には、加工ユニット１００が加工時に使用する図示なき研削水を蓄える循環式タンクが収納されている。タンクに蓄えられた研削水は、ポンプにより汲み上げられて加工ユニットに供給される。
【００１３】
次に、システム１が持つ各ユニットについて説明する。なお、ブロッカーユニット３００は本発明と関連が薄いので、ここではその説明を省略する。
【００１４】
＜加工ユニット＞ 図３は加工ユニット１００の構成を説明する図である。加工ユニット１００は、上下に伸びるチャック軸１１１とチャック軸１１２により、被加工レンズＬＥを挟持する。上側のチャック軸１１１は、サブベース１０２の中央に備えられた上下機構部１１０により上下方向に移動され、また、モータ１１５により回転される。下側のチャック軸１１２は、メインベース１０１に固定されたホルダ１２０に回転可能に保持されており、モータ１２３により上側のチャック軸１１１と同期して回転される。
【００１５】
レンズＬＥをチャック軸１１１，１１２に保持させるときは、図４に示す如く、レンズＬＥに加工治具となるカップ３９０を、粘着パッド３９８を介して取り付けておく。カップ３９０はブロッカーユニット３００により、自動的に取り付けられる。カップ３９０は円柱形状の基部３９１と、裾が広がった鍔部３９２を持つ。基部３９１には、横キー溝３９１ａと、レンズＬＥを取り付ける際の上下方向（眼鏡装用時の上下方向を言う）を決めるための縦キー溝３９１ａが形成されている。一方、チャック軸１１２には、カップ３９０の基部３９１を挿入するためのカップホルダ１１３が取り付けられている。
【００１６】
チャック軸１１１，１１２に保持されたレンズＬＥは、砥石１５１をそれぞれ回転軸に持つ研削部１５０Ｒ、１５０Ｌにより、２方向から加工される。研削部１５０Ｒ、１５０Ｌは、左右対称であり、それぞれサブベース１０２に備えられた移動機構により、上下及び左右方向に移動される。サブベース１０２の中央奥側には、レンズ形状測定部１６０が収納されている。また、レンズＬＥの加工時には、図示を略すノズルからレンズＬＥの加工部分に向けて研削水が噴射される。図１において、１８０は加工窓である。
なお、この加工ユニット１００の構成は、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものと基本的に同様である。
【００１７】
＜ＲＨユニット＞ 図５はＲＨユニット２００の構成を説明する図である。横移動ベース２１０は、ボールネジ２０３の回転により、移動路３０の方向に延びる２本のレール２０２に沿って、移動可能に取付けられている。基部２１２には、上下スライド部２１４が上下移動可能に取り付けられている。上下スライド部２１４の上部には、垂直軸Ａ１を中心に回転する第１アーム２１６が取り付けられている。第１アーム２１６の先の下部には、垂直軸Ａ２を中心に回転する第２アーム２１８が取り付けられている。第２アーム２１８の先端側には、水平軸Ａ３を中心に回転する第３アーム２２０が取り付けられている。さらに、第３アーム２２０の先端には、レンズＬＥを吸着して保持する吸着部２２２が設けられている。
吸着部２２２は、空気が通る経路が形成されており、その経路はエアーポンプ２３０に繋げられたチューブ２３２に接続されている。エアーポンプ２３０を吸引駆動させることにより、レンズＬＥは吸着保持される。また、エアーポンプ２３０の吸引駆動を停止して、吸引を大気圧に戻すことにより、レンズＬＥの吸着が解除される。
【００１８】
＜ストックユニット＞ 図１、２において、ストックユニット４００は、トレイ４０１を上下に並べて載せるためのステージ（供給用ステージ）４１０，ステージ（受取用ステージ）４２０を備える。ステージ４１０，４２０は、それぞれ上下動機構４１２，４２２により上下方向に移動される。各ステージ４１０，４２０には１０個のトレイ４０１を搭載できる。トレイ４０１を保持するハンド部４３０は、右ハンド４３１と左ハンド４３２を備える。右ハンド４３１，左ハンド４３２は、ハンド移動機構部４３３により、相対接近・離反駆動されると共にステージ４１０とステージ４２０の間で移動される。４０３ｂは、積み重ねられたトレイ４０１の最上段のトレイ４０１がハンド部４３０の保持位置に来たことを検出するトレイ検出部である。ストックユニット４００の奥側中央には発光部４０３ａが設けられており、発光部４０３ａからの光がトレイ４０１に遮光されると、トレイ４０１が所定の高さに位置したことが検出される。
【００１９】
また、４６２は、作業者によるトレイ４０１の交換時において、ステージ４１０の高さを調節するための調節ノブである。調節ノブ４６２は、作業者によって上下動可能であり、高さを設定する。調節ノブ４６２には、内部に図示なきラッチが設けられおり、任意の高さに固定しておくことが可能である。この場合、調節ノブ４６２に止めネジを使うことにより、ノブを回転させて固定するような方法を用いてもよい。
【００２０】
図６は、トレイ４０１とハンド部４３０の保持機構を説明する断面図である。トレイ４０１の上部には、側面より突出した鍔部４０１ａが形成されている。一方、右ハンド４３１及び左ハンド４３２には、鍔部４０１ａに係合する凹形状部材４３１ａ，４３２ａがそれぞれ設けられている。ハンド部４３０によりトレイ４０１を保持して搬送するときには、右ハンド４３１の凹形状部材４３１ａ及び左ハンド４３２の凹形状部材４３１ａが鍔部４０１ａに係合することにより、トレイ４０１が安定して保持される。また、トレイ４０１の下には脚部４０１ｂが形成されており、トレイ４０１を積み重ねた時、脚部４０１ｂが下側のトレイ４０１の内避側及びステージ４１０，４２０の嵌合穴に嵌められる。
【００２１】
トレイ４０１の内部には、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０の基部３９１を差し込む挿入孔が２個（左右一対分）設けられており、加工終了後のカップ３９０の付いた加工済みレンズＬＥを固定しておくことが可能である。また、トレイ４０１の側面には、作業番号が登録された識別子であるＩＤタグ４０２が設けられており、ストックユニット４００に備えられたＩＤタグ読取器４４０により作業番号が読み取られる。また、作業番号の識別にはバーコードを用いてもよい。
【００２２】
次に、図７を用いて、ステージ４１０の上下動機構４１２及びステージの高さ調節機構４６０について説明する。ステージ４１０は、上下に延びるガイドシャフト４５２ａに沿って上下移動可能なステージベース４５０ａに水平に取り付けられている。ステージベース４５０ａは、パルスモータ４５４ａに連結されて上下方向に延びる送りネジ４５３ａが螺合している。パルスモータ４５４ａの回転駆動により、ステージベース４５０ａと共にステージ４１０が上下方向に移動される。また、ステージベース４５０ａが移動可能な最下端の位置にはオリジンセンサ４１３ａが取付けられており、オリジンセンサ４１３ａがステージベース４５０ａに取り付けられた遮光板４１４ａを検知することにより、ステージ４１０が最下端の基準位置に来たことが検出される。システム制御部６００は、オリジンセンサ４１３ａによる検出結果とパルスモータ４５４ａに与えるパルス量とを基に、ステージ４１０の高さ位置を検出する。また、ステージの高さ位置の検出には、モータにエンコーダを取り付けることにより検出してもよいし、リニアエンコーダ等を用いてもよい。
【００２３】
ステージ４２０の上下動機構４２２も、上記の上下動機構４１２と同様に、ステージ４２０が水平に取り付けられたステージベース４５０ｂ、ガイドシャフト４５２ｂ、送りネジ４５３ａ、パルスモータ４５４ｂ、オリジンセンサ４１３ｂ、遮光板４１４ｂ等を備える。
【００２４】
高さ調節機構４６０は、作業者がステージ４１０にトレイ４０１を載せる際に、ステージ４１０の高さを作業者の好みの高さに調節できるように設けられたものである。上下方向に延びるガイドシャフト４６３に沿って移動可能な調節用ベース４６１は、外部に露出して設けられた高さ調節を行うための調節ノブ４６２と連結されている。調節用ベース４６１には、ステージベース４５０ａに取付けられた反射板４６５を検出するためのステージ検出部４６４が備えられている。ステージ検出部４６４は、ＬＥＤ等の発光部とフォトダイオード等の受光部とより構成される。発光部から出射された光がステージ４１０の反射板４５６で反射して、受光部で検出されると、検出信号がシステム制御部６００へ送信される。これにより、ステージ４１０が調節ノブ４６２で設定した高さ位置に来たことが検出される。
なお、ステージ４２０側からトレイ４０１を撤去する際のステージ４２０の高さ調節情報は、ステージ４１０側の高さ調節情報を利用できるため、高さ調節機構４６０についてはステージ４１０側のみに設けている。もちろん、ステージ４２０側にも同様な高さ調節機構４６０を設けても良い。
【００２５】
次に、図７〜図９を用いて、ハンド部４３０の移動機構部４３３の構成について説明する。図８は移動機構部４３３の構成を説明するための斜視概略図であり、図９は移動機構部４３３を上から見たときの概略図である。
【００２６】
移動機構部４３３は、右ハンド４３１を移動するモータ４７４と、左ハンド４３２を移動するモータ４８０を備える。各モータ４７４，４８０の回転軸には、それぞれエンコーダ４７４ａ，４８０ａが取り付けられている。モータ４７４の軸に付いているプーリ４７６は、ベルト４７７を介して、左端に設けられたプーリ４７８と連結している。右ハンド４３１が固定されている右ハンドベース４７０は、ベルト固定部４８７にてベルト４７７と固定されており、モータ４７４が回転すると、ガイドシャフト４８５、４８６に導かれて左右方向に移動可能となる。
【００２７】
また、モータ４８０の軸に付いているプーリ４８２は、ベルト４８３を介して、左端に設けられたプーリ４８４と連結している。左ハンド４３２が固定された左ハンドベース４７１は、ベルト固定部４８９にてベルト４８３と固定され、モータ４８０が回転すると、右ハンド４３１の時と同様に、プーリ４８２、ベルト４８３、プーリ４８４、ガイドシャフト４８５、４８６により、左右方向に移動する。
【００２８】
なお、図８のように、右ハンドベース４７０は、左ハンド４３２を移動するためのベルト４８３が干渉しないように、奥側の中間部分がくりぬかれている。これに対し、左ハンドベース４７１は、右ハンド４３１を移動するためのベルト４７７が干渉しないように奥側の下部分がくり貫かれている。
【００２９】
図９において、４９０は右ハンド４３１に取付けられた遮光板４９５を検出するためのオリジンセンサであり、システム制御部６００はオリジンセンサ４９０からの出力により右ハンド４３１の基準位置を検出する。左ハンド４３２においても、上記と同様の構成によりオリジンセンサ４９１と、左ハンド４３２に取付けられた遮光板４９６によってその基準位置が検出される。また、右ハンド４３１，左ハンド４３２は、それぞれカバー４９７、４９８内の退避位置まで移動可能となっている。
【００３０】
次に、上記のような眼鏡レンズ加工システム１の動作を、ストックユニット４００を中心に説明する。ホストＰＣ６２０には、各眼鏡店からの発注データがインターネット等の通信手段を介して入力されている。各発注データには作業番号が付与され、その作業番号はレンズＬＥが入れられるトレイ４０１に設けられＩＤタグ４０２に登録される。各トレイ４０１には、発注データに応じたレンズＬＥを左右一対にし、また、レンズの前側屈折面（凸面）を上にして入れておく。
【００３１】
作業者は、トレイ４０１をステージ４１０へ載置する前に調節ノブ４６２を上下に動かして、ステージ４１０を自分の好みの高さに合わせる。例えば、作業者の腰のあたりの高さにしておけば、作業者は腰をかがめずにトレイ４０１を置くことができる。最初、ステージ４１０は、基準位置の最下端に配置されている。また、右ハンド４３１と左ハンド４３２は、それぞれ左右端のカバー４９７，４９８内に退避している。
【００３２】
システム制御部６００に設けられたセットボタンを押すと、パルスモータ４５４ａへ駆動信号が出力され、ステージ４１０が上昇してゆく。このとき、調節ノブ４６２により設定された高さに位置するステージ検出部４６４により、上昇するステージベース４５０ａの反射板４５６ａが検出され、パルスモータ４５４ａの駆動が停止される。これにより、ステージ４１０は設定された高さにセットされる。システム制御部６００は、この時のステージ４１０の高さ位置をシステム制御部６００が持つメモリ６０１に記憶しておく。ステージ４１０の高さ位置は、ステージ４１０を基準位置から停止位置まで移動させた時のパルスモータ４５４ａのパルス数として管理できる。
このようなステージ４１０の移動によって、作業者は上下に積み重ねられたトレイ４０１を置きやすい高さでステージ４１０に載置させることができる。
【００３３】
トレイ４０１の準備が完了後、システム制御部６００に設けられたスタートボタンを押してシステム１による加工動作を実行する。システム制御部６００は、モータ４５４ａによりステージ４１０を最下端の基準位置まで下降させる。その後、再びステージ４１０を上昇させていき、トレイ検出部４０３ｂにより一番上に搭載されたトレイ４０１が検出されると、パルスモータ４５４の駆動を停止させ、ステージ４１０の上昇を停止させる。
【００３４】
次に、システム制御部６００は、モータ４７４，４８０をそれぞれ駆動し、カバー部分に退避していた右ハンド４３１及び左ハンド４３２を互いに接近する方向に移動することにより、ステージ４１０上のトレイ４０１を右ハンド４３１及び左ハンド４３２により保持（挟持）させる。トレイ４０１を保持する時の右トレイ４３１と左トレイ４３２の位置は予め設定されており、システム制御部６００は、エンコーダ４７４ａ及び４８０ａからの出力信号を基に右ハンド４３１及び左ハンド４３２の移動位置を制御する。なお、トレイ４０１を保持する際には、モータ４７４側の駆動電流よりも少ない駆動電流をモータ４８０側に与えることにより、左ハンド４３２をトレイ４０１の左側面に押し付ける。これによりトレイ４０１は安定した保持力で保持される。
【００３５】
最上段のトレイ４０１の作業番号は、ＩＤタグ読み取り器４４０により読み取られ、システム制御部６００に入力される。システム制御部６００は、作業番号に対応したレンズ加工に関するデータを加工ユニット１００に送る。
【００３６】
システム制御部６００は、右眼用のレンズＬＥを初めに加工すべく、ＲＨユニット２００を作動させる。ＲＨユニット２００は移動路３０に沿って移動し、レンズＬＥを吸着部２２２に吸着した後、ブロッカーユニット３００までレンズ搬送し、レンズＬＥを所定の位置に載置する。その後、ブロッカーユニット３００が作動することにより、レンズＬＥの表面にカップ３９０が取り付けられる。
【００３７】
カップ３９０の取付けの完了後、ＲＨユニット２００が再び作動し、ＲＨユニット２００はカップ３９０が取付けられたレンズＬＥを加工ユニット１００まで搬送する。レンズＬＥはカップ３９０側が下に向けられ、加工ユニット１００のチャック軸１１２にセットされる。その後、加工ユニット１００からＲＨユニット２００の第３アーム２２０が加工ユニット１００から離脱し、加工ユニット１００によりレンズＬＥの加工が行われる。
【００３８】
右眼用レンズＬＥの加工中、トレイ４０１に入れられたもう片方の左眼用レンズＬＥの加工準備をすべく、ＲＨユニット２００が駆動され、左眼用レンズＬＥがブロッカユニット３００に搬送される。ブロッカユニット３００によりカップ３９０の取付けが完了すると、そのレンズＬＥは次の加工用としてトレイ４０１に戻される。
【００３９】
加工ユニット１００により右眼用のレンズＬＥの加工が終了すると、ＲＨユニット２００が駆動され、レンズＬＥがトレイ４０１の元の位置に戻される。その後、左眼用のレンズＬＥが加工ユニット１００へ搬送される。同様に加工が終了すると、そのレンズＬＥはトレイ４０１の元の位置に戻される。
【００４０】
左右のレンズＬＥの加工が終了すると、システム制御部６００はモータ４７４，４８０を駆動し、加工済みのレンズＬＥが入れられたトレイ４０１をハンド４３１，４３２により保持した状態のまま、ステージ４２０側に移動する。ハンド４３１、４３２の移動位置は各エンコーダ４７４ａ，４８０ａにより検出される。その後、ステージ上下動機構４２２によりステージ４２０がトレイ４０１を受け取り可能な高さまで上昇し、トレイ４０１を受け取る。そして、ハンド４３１、４３２が少し開くことによりステージ４２０上にトレイ４０１が置かれる。
【００４１】
システム制御部６００は、ハンド４３１，４３２をステージ４１０側にそれぞれ移動し，次の未加工レンズＬＥが入ったトレイ４０１を保持するために待機させる。ステージ上下動機構４１２によりステージ４１０を上昇させ、次のトレイ４０１がトレイ検出部４０３ｂにより検出される位置にセットする。その後、ハンド４３１，４３２でトレイ４０１を保持させ、上記同様にそのトレイ４０１に入れられたレンズＬＥの加工を順次実行する。
【００４２】
このような加工工程を繰り返して、すべてのレンズが加工されて、トレイ４０１が全てステージ４２０へ移動されると、システム制御部６００は、右ハンド４３１を右側のカバー４９７内の退避位置に移動し、左ハンド４３２を左のカバー４９８内の退避位置に移動に移動する。そして、システム制御部６００は、トレイ４０１の移動完了信号を発し、この信号入力に基づいてメモリ６０１に記憶されているステージ４１０（４２０）の高さ情報を呼び出し、図１０に示すように、メモリ６０１に記憶されている高さまでステージ４２０を移動させる。なお、このときのステージ４２０の高さも、ステージ４１０にトレイ４０１を搭載するときと同じ高さ（調節ノブ４６２により設定された高さ情報）となるように、システム制御部６００は上下動機構４２２のパルスモータ４５４ｂを駆動する。これにより、作業者は、トレイ４０１をステージ４１０に置いたときと同じように、所望する高さでトレイ４０１を容易に撤去できる。また、右ハンド４３１及び左ハンド４３２は、作業の邪魔にならない位置まで退避しているので、作業者は撤去作業が容易にできる。
【００４３】
また、システム制御部６００は、トレイ４０１の移動完了信号の入力に基づいてメモリ６０１から高さ位置情報を呼び出し、ステージ４１０もその高さ位置となるようにステージ４１０を移動させる。作業者は、新たな未加工レンズＬＥが収納され上下に積み重ねられたトレイ４０１を、積みやすい高さにされたステージ４１０に載置することができる。なお、作業者が変わり、ステージ４１０の高さを変更した場合は、調節ノブ４６２をその作業者の好みの位置に調節し、セットボタンを押すことにより、ステージ４１０の高さが変えられる。
【００４４】
ところで、上記のように複数個のトレイ４０１を上下に並べてステージ４１０に載置する構成においては、図１１のように、トレイ４０１の途中のものが横又は前後にずれ、トレイ４０１が傾いて積み重ねられる場合がある。作業者がこれに気付かずに各工程が実行されると、ハンド部４３０によるトレイ４０１の移動時やＲＨユニット２００によるレンズＬＥの吸着時に落下や破損等のトラブルを起こす可能性がある。
【００４５】
そこで、本システムでは、右ハンド４３１及び左ハンド４３２によるトレイ４０１の保持状態やトレイ４０１の載置状態の異常を検知可能としている。右ハンド４３１及び左ハンド４３２がトレイ４０１を保持する位置はエンコーダ４７４ａ及び４８０ａからの出力信号により検知され、トレイ４０１が正常に上下に並べられているときの右ハンド４３１及び左ハンド４３２の移動位置は予め定められている。図１１のように、トレイ４０１が傾いていると、正常時に対して右ハンド４３１及び左ハンド４３２の移動位置がずれた状態となる。また、右ハンド４３１の凹形状部材４３１ａがトレイ４０１の鍔部４０１ａに嵌まらないときも、正常時に対して右ハンド４３１の移動位置がずれた状態となる。この位置ずれが所定の許容範囲に無い場合、システム制御部６００はトレイ４０１の載置や保持に異常があるとして、システムの動作を停止し、同時に警告を発すべく、表示器６０２にエラーメッジを表示する。警告は音声でも良い。この警告により、作業者はトレイ４０１の載置状態を正す等の対応をとることができ、トラブルを未然に防ぐことができる。また、右ハンド４３１及び左ハンド４３２が持つ凹形状部材４３１ａの窪み内にタッチセンサを設け、凹形状部材４３１ａがトレイ４０１の鍔部４０１ａに嵌まっていないことを検知することにより、こうした異常を検出する構成でも良い。
【００４６】
上記の実施形態では、高さ調節機構４６０を用いて、トレイ載置時のステージ高さの位置決めを行ったが、次のようにしても良い。例えば、ステージ４１０（４２０）を上下移動させるスイッチを設け、このスイッチ操作によりステージ上下動用のモータ４５４ａが回転し、ステージ４１０（４２０）が上下動するようにしておく。作業者の好みの高さにステージ４１０（４２０）が位置したら、セットボタンを押し、メモリ６０１にその高さ位置情報を記憶させておく。これにより、トレイ４０１の交換時にも、メモリ６０１から高さ情報が呼び出され、上記と同様にステージ４１０及び４２０が調節された高さに合わせられる。また、予め各作業者の好みのステージ高さをメモリ６０１に記憶しておき、ＩＤカード等で作業者のデータを入力すると、記憶されたステージ高さにて装置が作動するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記で説明したストックユニット３００は、供給用のステージ及び受取用のステージを持つ構成で説明したが、トレイ４０１の載置時に、ステージを作業者の好みの高さに合わせることは、図１２のようにベルトコンベア９０１等をにトレイ４０１を供給するストックユニット９００でも良い。このストックユニット９００は、トレイ４０１を上下に並べて載置するステージ９１０と、ステージ９１０を上下方向に移動し、ベルトコンベア９０１の高さ位置にトレイ４０１を順次移動させる上下動機構９０５と、前述と同様にステージ９１０の高さを任意に設定するための調節ノブ９０６を持つ調節機構と、各構成要素を制御する制御ユニット９０８とを備える。この場合も、調節ノブ９０６により、ステージ９１０の高さを作業者の好みの高さにセットすれば、トレイ４０１の載置が容易になる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、作業者による作業がし易くなる。また、装置の簡素化を図ることができ、経済的にも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工システムの概略正面図である。
【図２】本発明に係る眼鏡レンズ加工システムを上から見た平面図である。
【図３】加工ユニットの構成を説明する図である。
【図４】カップの構成と、レンズへのカップの取付けを説明する図である。
【図５】ロボットハンドユニットの構成を説明する図である。
【図６】トレイとハンド部の保持機構を説明する断面図である。
【図７】ステージの上下動機構及びステージの高さ調節機構を説明する図である。
【図８】ハンド部の移動機構部の構成を説明するための斜視概略図である。
【図９】ハンド部の移動機構部を上から見たときの概略図である。
【図１０】ステージの高さ調節について説明する図である。
【図１１】ステージの上にトレイが傾いて積み重ねられている場合を示す図である。
【図１２】ベルトコンベア等にトレイを供給するストックユニットを説明する図である。
【図１３】従来のストックユニットを説明する図である。
【符号の説明】
４０１ トレイ
４１０ ステージ（供給用ステージ）
４１２ 上下動機構
４２０ ステージ（受取用ステージ）
４２２ 上下動機構
４３０ ハンド部
４３１ 右ハンド
４３２ 左ハンド
４３３ 移動機構部
４６２ 調節ノブ
４５４ａ、４５４ｂ パルスモータ
４６０ 高さ調節機構
４７４、４８０ モータ
４７４ａ、４８０ａ エンコーダ
Claims (1)
- 眼鏡レンズの周縁を加工するために、眼鏡レンズが収納されたレンズ収納トレイを載置するトレイ供給用の第１ステージと、レンズ収納トレイを受け取るための受取用の第２ステージと、を備えるレンズ加工システムにおいて、
レンズ収納トレイを保持して前記第１ステージ上から前記第２ステージ上へ移動する移動手段であって、
レンズ収納トレイを保持するために互いに離反接近可能で、且つ前記第１ステージと第２ステージとの間でそれぞれ独立して左右方向に延びるガイドシャフトに移動可能に設けられた右ハンド及び左ハンドであって、前記第１，第２ステージより右側の退避位置まで移動可能な右ハンド及び第１，第２ステージより左側の退避位置まで移動可能な左ハンドと、
前記右ハンドを左右方向に移動させる第１モータを持つ右ハンド移動機構であって、右ハンドに接続されたベルトを回転させるプーリに連結され、右ハンドとは別に配置された第１モータを持つ右ハンド移動機構と、前記左ハンドを左右方向に移動させる第２モータを持つ左ハンド移動機構であって、左ハンドに接続されたベルトを回転させるプーリに連結され、左ハンドとは別に配置された第２モータを持つ左ハンド移動機構と、
レンズ収納トレイを保持するときには前記右ハンド及び左ハンドを接近する方向に移動させるとともに第１ステージ側のハンドの駆動電流を第２ステージ側のハンドの駆動電流よりも大きくするように前記第１モータ及び第２モータを制御し、レンズ収納トレイを前記第１ステージから第２ステージに移動するときにはレンズ収納トレイの保持状態を維持したまま前記右ハンド及び左ハンドを同時に第２ステージ上の所定位置まで移動させるように前記第１モータ及び第２モータを制御するモータ制御手段と、
を有する移動手段を備えることを特徴とするレンズ加工システム。
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