JP5476377B2 - Lens processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、各種の加工方法によりレンズ表面の研磨加工、研削加工などを行うことのできる汎用性の高いレンズ加工装置に関するものである。 The present invention relates to a highly versatile lens processing apparatus capable of performing polishing processing, grinding processing, and the like on a lens surface by various processing methods.
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。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問題がある。 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. According to the shape and material of the lens, the optimum processing method is selected from these processing methods, and the lens surface is processed using a dedicated lens processing apparatus that performs processing by the selected processing method. Therefore, conventionally, since it is necessary to prepare various types of lens processing apparatuses individually, a large amount of equipment costs and installation space are required, and there is a problem of lack of economic efficiency.
本願人は、特許文献1(特許第3981326号公報)において、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している。このレンズ加工装置では、上向きのレンズ加工具の加工面に対して上側からレンズホルダーの下向きのレンズ保持面に水平に吸着保持されている加工対象のレンズに対して、下側からレンズ加工具の加工面を押し付けて加工を行うようにしている。また、レンズ加工具のZ軸方向(垂直方向)への移動、そのX軸方向(水平方向)への移動、および、そのZ軸およびX軸に直交するθ軸を中心とする旋回を制御することにより、各種のレンズ加工方法によってレンズ表面を加工できるようにしている。 In the patent document 1 (Japanese Patent No. 3981326), the applicant of the present application enables a plate-type and cup-type lens processing tool to be accurately moved along an arbitrary trajectory without using a cam mechanism. Has proposed a lens processing device capable of processing the lens surface. In this lens processing apparatus, the lens processing tool is applied from below to the lens to be processed that is horizontally held by the lower lens holding surface of the lens holder from above with respect to the processing surface of the upward lens processing tool. Processing is performed by pressing the processing surface. In addition, the movement of the lens processing tool in the Z-axis direction (vertical direction), the movement in the X-axis direction (horizontal direction), and the turning around the θ-axis orthogonal to the Z-axis and the X-axis are controlled. Thus, the lens surface can be processed by various lens processing methods.
ここで、従来におけるレンズ曲面加工を行うために使用されているオスカー式、斜軸式、遊星揺動式のレンズ加工装置では、レンズ加工具の回転軸とレンズホルダー軸が所定の角度で傾斜している場合には、レンズを水平状態に維持できない。レンズは加工中においてレンズ加工具の回転に追従して回転運動を行っており、回転による慣性力により常に水平状態に戻ろうとする力がレンズに作用している。このため、レンズとレンズ加工具の間に生ずる押し付け応力が均一にならず、レンズ加工面の加工精度が低下することがある。 Here, in the conventional Oscar-type, oblique-axis type, and planetary-oscillation-type lens processing apparatuses that are used for lens curved surface processing, the rotation axis of the lens processing tool and the lens holder axis are inclined at a predetermined angle. The lens cannot be kept horizontal. During processing, the lens follows a rotation of the lens processing tool and rotates, and a force that always tries to return to the horizontal state due to the inertial force due to the rotation acts on the lens. For this reason, the pressing stress generated between the lens and the lens processing tool is not uniform, and the processing accuracy of the lens processing surface may be lowered.
また、レンズ加工具の回転軸とレンズホルダー軸が傾斜している場合には、レンズの交換時において、レンズホルダー軸に対する加圧力を開放して、レンズ加工具に対するレンズの押し付け力を解除した際に、レンズがレンズ加工具の加工面から滑落して破損する危険がある。 Also, if the rotation axis of the lens processing tool and the lens holder axis are tilted, when the lens is replaced, the pressure applied to the lens holder axis is released and the pressing force of the lens on the lens processing tool is released. In addition, there is a risk that the lens slides down from the processing surface of the lens processing tool and is damaged.
さらに、加工完了時点でのレンズの傾きが一定でないと、自動搬送装置によるレンズの着脱が困難であり、手作業によるレンズ交換を余儀なくされる。このため、レンズ交換を自動化して作業の効率化を図ることができない。 Furthermore, if the inclination of the lens at the time of completion of processing is not constant, it is difficult to attach and detach the lens by the automatic conveyance device, and the lens must be manually replaced. For this reason, it is not possible to automate the lens exchange and increase the work efficiency.
本発明の課題は、このような点に鑑みて、レンズホルダー軸の先端にピボット軸受を介して回転および揺動可能に支持されたレンズホルダーにレンズを吸着保持し、このレンズにレンズ加工具を押し付けた状態でレンズおよびレンズ加工具を相対移動させてレンズ曲面の加工を行うレンズ加工装置において、レンズを常に水平に維持しながら各種の加工方式によりレンズ曲面を加工できるようにすることにある。 In view of the above, the problem of the present invention is that a lens is sucked and held by a lens holder that is rotatably supported by a tip of a lens holder shaft via a pivot bearing, and a lens processing tool is attached to the lens. In a lens processing apparatus for processing a lens curved surface by relatively moving a lens and a lens processing tool in a pressed state, the lens curved surface can be processed by various processing methods while the lens is always kept horizontal.
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、
垂直方向に延びるレンズホルダー軸と、
前記レンズホルダー軸の下端にピボット軸受を介して同軸状態で下向きに取り付けられ、当該ピボット軸受を中心として回転および揺動可能なレンズホルダーと、
前記レンズホルダー軸を垂直方向であるZ軸方向に移動させるZ軸移動機構と、
前記レンズホルダー軸を水平方向であるX軸方向に移動させるためのX軸移動機構と、
前記レンズホルダーに保持されたレンズを加工するために上向きに配置された凸状あるいは凹状の円弧状加工面を備えているレンズ加工具と、
前記レンズ加工具を、前記X軸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θ軸旋回機構と、
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中心軸線回りに回転させるレンズ加工具回転機構と、
前記X軸移動機構、前記Z軸移動機構、および前記θ軸旋回機構を駆動制御して、前記レンズホルダー軸に取り付けた前記レンズホルダーのX軸方向への移動、当該レンズホルダーのZ軸方向への移動、および前記レンズ加工具の前記θ軸を中心とする旋回を制御することにより、複数種類のレンズ加工モードを実行する駆動制御手段とを有していることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the lens processing apparatus of the present invention is:
A lens holder shaft extending vertically,
Downwardly mounted in coaxially through the pivot bearing to the lower end of the lens holder shaft, and the rotation and pivotable lens holder about the pivot bearings,
A Z-axis moving mechanism for moving the lens holder axis in the Z-axis direction which is a vertical direction;
An X-axis movement mechanism for moving the lens holder axis in the X-axis direction, which is a horizontal direction;
A lens processing tool having a convex or concave arcuate processing surface arranged upward to process the lens held by the lens holder;
A θ axis turning mechanism for turning the lens processing tool about a θ axis extending in a horizontal direction perpendicular to the X axis;
A lens processing tool rotating mechanism for rotating the lens processing tool around a central axis of the lens processing tool passing through the θ axis;
Driving and controlling the X-axis moving mechanism, the Z-axis moving mechanism, and the θ-axis turning mechanism to move the lens holder attached to the lens holder shaft in the X-axis direction, and to move the lens holder in the Z-axis direction. And a drive control means for executing a plurality of types of lens processing modes by controlling the movement of the lens processing tool and turning about the θ axis of the lens processing tool.
また、本発明のレンズ加工装置においては、前記駆動制御手段による前記レンズ加工モードには、前記θ軸を中心として旋回する前記レンズ加工具の前記円弧状加工面に対して、前記レンズホルダーのレンズ保持面に保持された加工対象のレンズが上側から水平に押し付けられた状態が維持されるように、前記X軸移動機構、前記Z軸移動機構および前記θ軸旋回機構を駆動制御するレンズ加工モードが含まれていることを特徴としている。 In the lens processing apparatus of the present invention, in the lens processing mode by the drive control unit, the lens of the lens holder with respect to the arc-shaped processing surface of the lens processing tool that rotates about the θ axis. A lens processing mode for drivingly controlling the X-axis movement mechanism, the Z-axis movement mechanism, and the θ-axis turning mechanism so that the lens to be processed held on the holding surface is pressed horizontally from above. Is included.
本発明のレンズ加工装置においては、直交する2軸方向(Z軸およびX軸方向)へのレンズホルダーの送り動作により、レンズホルダーに吸着保持されている加工対象のレンズを、Z軸およびX軸を含む垂直平面上において任意の軌跡に沿って移動させることができる。また、当該垂直平面上において、レンズ加工具の円弧状加工面をθ軸を中心とする円軌跡に沿って旋回させることができる。したがって、レンズ加工具の円弧状加工面に対して上側から水平にレンズを押し付けた状態を維持しながらレンズ表面を加工するレンズ加工モードを実現できる。 In the lens processing apparatus of the present invention, the lens to be processed that is sucked and held by the lens holder by the feeding operation of the lens holder in two orthogonal directions (Z-axis and X-axis directions) Can be moved along an arbitrary trajectory on a vertical plane including. Further, on the vertical plane, the arc-shaped processing surface of the lens processing tool can be turned along a circular locus centering on the θ axis. Therefore, it is possible to realize a lens processing mode in which the lens surface is processed while maintaining the state in which the lens is pressed horizontally from above with respect to the arc-shaped processing surface of the lens processing tool.
本発明のレンズ加工装置において、前記レンズ加工具を、前記θ軸に平行なY軸の方向に移動させるY軸移動機構を有していることが望ましい。 In the lens processing apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the lens processing tool has a Y-axis moving mechanism that moves the lens processing tool in a Y-axis direction parallel to the θ-axis.
Y軸移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軸移動機構によりレンズホルダーをX軸方向に往復移動させることにより、従来のオスカー方式に対応するレンズ加工モードによりレンズ表面を加工できる。また、X軸移動機構、Z軸移動機構およびθ軸旋回機構を個別に制御して、レンズホルダーおよびレンズ加工具を所定の位置に移動して固定することにより、従来の斜軸方式に対応するレンズ加工モードによりレンズ表面を加工できる。 The lens processing tool is positioned at an arbitrary position in the Y-axis direction by the Y-axis moving mechanism, and the lens holder is reciprocated in the X-axis direction by the X-axis moving mechanism at this position, so that the lens processing corresponding to the conventional Oscar method is performed. The lens surface can be processed according to the mode. In addition, the X-axis movement mechanism, the Z-axis movement mechanism, and the θ-axis rotation mechanism are individually controlled, and the lens holder and the lens processing tool are moved and fixed to predetermined positions, thereby supporting the conventional oblique axis system. The lens surface can be processed by the lens processing mode.
本発明のレンズ加工装置によれば、常にレンズが水平に維持された状態でレンズ表面が加工されるレンズ加工モードによりレンズ加工を行うことができる。このレンズ加工モードでは、レンズ加工具の円弧状加工面に対するレンズの押し付け応力がそのレンズ表面の各部分において均一となる。また、レンズホルダー軸の押し付け力を解除し、その先に支持されているレンズホルダーに吸着保持されているレンズを解放した際に、レンズがレンズ加工具の円弧状加工面に沿って滑落して破損することがない。さらに、加工完了時点でのレンズの姿勢は常に水平状態であるので、自動搬送装置を用いて、レンズホルダーに対するレンズの交換作業を効率良く行うことが可能になる。 According to the lens processing apparatus of the present invention, it is possible to perform lens processing in a lens processing mode in which the lens surface is processed while the lens is always kept horizontal. In this lens processing mode, the pressing stress of the lens against the arc-shaped processing surface of the lens processing tool is uniform in each part of the lens surface. In addition, when the pressing force of the lens holder shaft is released and the lens held by the lens holder supported on the tip is released, the lens slides down along the arc-shaped processing surface of the lens processing tool. There is no damage. Furthermore, since the posture of the lens at the time of completion of processing is always in a horizontal state, it is possible to efficiently exchange the lens with respect to the lens holder using the automatic conveyance device.
また、本発明のレンズ加工装置は、それ一台で、オスカー式、斜軸式、遊星揺動式などの多種のレンズ加工モードによる加工を行うことができるので、汎用性が高い。よって、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ないので、設備費、設置スペースを作成でき、極めて経済的である。 In addition, the single lens processing apparatus of the present invention is highly versatile because it can perform processing in various lens processing modes such as an Oscar type, an oblique axis type, and a planetary swing type. Therefore, since it is not necessary to prepare various types of lens processing apparatuses individually, the equipment cost and installation space can be created, which is extremely economical.
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。 Embodiments of a lens processing apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
図1および図2を参照して説明すると、本実施の形態に係るレンズ加工装置1は、上軸ユニット10と、この上軸ユニット10の直下位置に配置されている下軸ユニット30と、これら上軸ユニット10および下軸ユニット30の間の高さ位置に配置されているコンベアユニット50と、各部の駆動制御を司る駆動制御ユニット70とを有している。
Referring to FIG. 1 and FIG. 2, the
上軸ユニット10は、加工対象のレンズ11を保持するためのレンズホルダー12を下向き状態で保持している。下軸ユニット30はレンズ表面加工用のレンズ加工具31を上向き状態で保持している。コンベアユニット50は加工対象のレンズ11をレンズホルダー12に供給すると共に、加工終了後のレンズ11をレンズホルダー12から回収するためのものである。
The
上軸ユニット10は、垂直方向に配置されているレンズホルダー軸13を備えており、このレンズホルダー軸13の下端に、ピボット軸受機構14を介して、レンズホルダー12が下向き状態に取り付けられている。レンズホルダー12の下向きのレンズ保持面12aには加工対象のレンズ11が、例えば真空引きによって吸着保持可能である。
The
また、上軸ユニット10は、レンズホルダー軸13を水平方向に延びるX軸方向に送るためのX軸移動機構15と、レンズホルダー軸13を垂直方向に延びるZ軸方向に送るためのZ軸移動機構19とを備えている。本例では、X軸移動機構15は、水平方向に延びるX軸ガイド16と、このX軸ガイド16に沿ってX軸方向にスライド自在なX軸テーブル16aと、X軸テーブル16aをX軸方向に送るためのX軸送りねじ17と、駆動源であるX軸サーボモータ18を備えている。Z軸移動機構19は、X軸テーブル16a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20と、このZ軸ガイド20に沿ってZ軸方向にスライド自在なZ軸テーブル20aと、Z軸テーブル20aをZ軸方向に送るためのZ軸送りねじ21と、駆動源であるZ軸サーボモータ22を備えている。
The
Z軸移動機構のZ軸テーブル20aにはホルダー軸ベース23が固定されており、このホルダー軸ベース23によって、レンズホルダー軸13が回転自在の状態で垂直に支持されている。レンズホルダー軸13は、常にホルダー加圧スプリング24によって下方に付勢されている。ホルダー加圧スプリング24による加圧力は、加圧調整ボルト25によって調整可能である。加圧の方法は、スプリングの他に、錘、空圧力シリンダ、油圧シリンダによることも可能である。また、レンズホルダー軸13は、ホルダー軸ベース23に搭載されているホルダー軸駆動モータ26によって、その中心軸線13a回りに回転させることが可能である。
A holder shaft base 23 is fixed to the Z-axis table 20a of the Z-axis moving mechanism, and the
なお、レンズホルダー軸13とレンズホルダー12の間のピボット軸受機構14としては各種の構造を採用でき、レンズホルダー12が、レンズホルダー軸13によって支持されている背面位置12bを中心として揺動可能で、且つ、中心軸線13a回りに回転可能な状態で取り付けられていればよい。レンズホルダー12のレンズ保持面12aにレンズ11を真空吸引によって吸着保持する場合には、レンズ11を真空吸引するための真空吸引路を、レンズホルダー軸13およびピボット軸受機構14を経由して引き出してレンズホルダー12のレンズ保持面12aに開口するように形成する必要がある。このような真空吸引路を形成するのに適したピボット軸受機構14を採用することが望ましい。
Various structures can be employed as the
次に、下軸ユニット30は、レンズ加工具31を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32を中心として旋回させるθ軸旋回機構33と、レンズ加工具31をθ軸32に平行な水平方向に移動させるためのY軸移動機構36を備えている。θ軸旋回機構33は、θ軸32を中心軸線とする回転軸34aを備えたθ軸サーボモータ34と、回転軸34aの先端に取り付けたL形のθブラケット35を備えている。Y軸移動機構36はスピンドルケース37と、このスピンドルケース37のY軸方向の位置を規定するY軸マイクロヘッド38とを備えている。スピンドルケース37はY軸方向に移動可能な状態でθブラケット35に搭載されている。
Next, the
スピンドルケース37にはスピンドル39が回転自在に支持され、このスピンドル39はスピンドル駆動モータ40によって回転駆動される。スピンドル39の上端にはレンズ加工具31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37、スピンドル39およびスピンドル駆動モータ40によって、レンズ加工具31の回転機構41が構成されている。
A
一方、コンベアユニット50は、レンズケース51を搬送するコンベア52と、コンベア52を回転駆動させるためのコンベア駆動モータ53とを備えている。これらコンベア52およびコンベア駆動モータ53は、コンベア前後シリンダ54によって、上軸ユニット10および下軸ユニット30の間の位置と、ここからY軸方向に退避した位置とに移動可能である。
On the other hand, the
コンベア52によるレンズ搬送動作例を説明する。コンベア52は、その退避位置において、レンズケース51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51と未加工のレンズが入ったレンズケース51を交換し、コンベア52の端に到ったレンズケース51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51を受け取る。
An example of lens conveyance operation by the
しかる後に、コンベア52は前進して、レンズケース51を上軸ユニット10の下方に位置させ、レンズホルダー12にレンズ11を供給し、あるいはレンズホルダー12から加工済みのレンズ11を受け取り、後退位置まで移動する。
Thereafter, the
上軸ユニット10は、レンズホルダー12を、前進したコンベア52に載っているレンズケース51の直上に位置させ、レンズホルダー12に、レンズケース51のレンズを、例えば、真空引きにより吸着し、一旦退避させる。レンズケース51がコンベア52と共に後退した後は、レンズホルダー12に保持されたレンズ11を、皿型、あるいはカップ型のレンズ加工具31による加工位置まで移動させる。
The
皿型、カップ型のレンズ加工具31による加工が終了した後は、レンズホルダー12によりレンズ11をレンズ加工具31から後退させ、コンベア52が前進してレンズケース51が下方に位置するのを待って、レンズケース51の真上において、レンズホルダー12は、例えば吸着を解除して、レンズ11をレンズケース51に落下させ、ここに収納する。この後、レンズホルダー12を退避させる。
After the processing by the dish-type or cup-type
(動作例)
この構成のレンズ加工装置1による動作例を説明する。図2は、レンズ11を水平に維持した状態で加工を行うレンズ加工モードを示す説明図である。移動の条件として、加工半径r(m)、左移動量L(m)、右移動量R(m)を設定する。また、レンズ加工具31の加工面31aは凸円弧状加工面であり、この加工面31aの頂点31bがθ軸32上に位置するように、レンズ加工具31がスピンドル39の上端に取り付けられており、初期位置においてはレンズホルダー軸13の中心軸線13aとレンズ加工具31の回転中心線31cが一致しているものとする。(Operation example)
An operation example of the
図2の破線で示す初期位置にある上軸ユニット10の側の座標位置を、X軸方向においてXo(m)、Z軸方向においてZo(m)とし、下軸ユニット30の側の旋回角度をθo(度)とする。この場合、レンズ11を水平状態に維持したままレンズ加工具31の凸円弧状加工面31aに押し付けた状態で、レンズ11のレンズ表面11aおよび凸円弧状加工面31aを摺動させるために、X軸方向の送り量Xdに応じて、Z軸方向の送り量Zdとθ軸回りの旋回量θdを次のように設定する。
X=Xd(m)
θd=sin-1(Xd/r)(度)
Zd=r(1−cosθd)(m)The coordinate position on the
X = Xd (m)
θd = sin −1 (Xd / r) (degrees)
Zd = r (1-cos θd) (m)
X軸方向の送り量Xdを漸増させ初期位置XoからL(m)まで移動させる。送り量Xdに応じたZ軸方向の送り量Zd(m)および旋回角θd(度)を算出し、X軸方向の送りに同期させて、Z軸方向の送り動作、および、θ軸回りの旋回動作を行う。送り量XdがL(m)になった後は逆に送り量Xdを漸減させて初期位置Xoから負側にR(m)まで移動させる。この際にも、X軸方向の送りに連動させて、Z軸方向の送り動作およびθ軸回りの旋回動作を行う。これにより、レンズ11を水平に維持した状態で、そのレンズ表面11aの加工を行うことができる。
The feed amount Xd in the X-axis direction is gradually increased and moved from the initial position Xo to L (m). The Z-axis direction feed amount Zd (m) and the turning angle θd (degrees) corresponding to the feed amount Xd are calculated, and in synchronization with the X-axis direction feed, the Z-axis direction feed operation and the rotation around the θ-axis Performs a turning motion. After the feed amount Xd becomes L (m), the feed amount Xd is gradually decreased and moved from the initial position Xo to the negative side to R (m). Also at this time, the feed operation in the Z-axis direction and the turning operation around the θ-axis are performed in conjunction with the feed in the X-axis direction. Thereby, the
レンズ表面の加工動作においては、レンズ加工具回転機構41によりレンズ加工具31をその回転中心線31c回りに回転させる。レンズ加工具31の加工面31aには上側からレンズ11のレンズ表面11aが押しつけられているので、レンズ11はレンズ加工具31の回転に追従して回転する。加工動作は、レンズ11をレンズホルダー12のレンズ保持面12aに真空吸着した状態、または、真空吸着を解除した状態で行われる。
In the lens surface processing operation, the lens processing
ここで、レンズホルダー軸13のZ軸方向の移動ストロークが、Z軸方向への送り量の最大値よりも大きい場合には、Zdの算出およびZ軸移動機構の駆動制御を省略できる。
Here, when the movement stroke of the
また、加工半径rに正の値を与えることで、図2に示すように、凸面となっているレンズ表面11aの加工ができ、負の値を与えることによりレンズ凹面の加工ができる。
Also, by giving a positive value to the processing radius r, as shown in FIG. 2, the
一方、加工半径rを無限大とすれば、横移動(X軸方向の送り)のみが発生するので、Y軸方向の移動と併せれば、オスカー式のレンズ加工モードを実現できる。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11とレンズ加工具31を固定して加工を行えば、斜軸式のレンズ加工モードを実現できる。
On the other hand, if the processing radius r is infinite, only lateral movement (feeding in the X-axis direction) occurs, so that when combined with movement in the Y-axis direction, an Oscar-type lens processing mode can be realized. In addition, the movement in the X-axis, Z-axis, and Y-axis directions is prevented, and the rotation around the θ-axis is prevented, and the
さらには、図3に示すように、レンズ加工具31を垂直状態に固定し、この状態でレンズ加工具回転機構41によって回転し、Z軸移動機構19およびX軸移動機構15を駆動して、レンズ加工具31のレンズ加工面31aに沿ってレンズ11を摺動させることにより、レンズ表面11aの加工を行うことも可能である。
Further, as shown in FIG. 3, the
(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50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。(Other embodiments)
When there are a small number of workpieces (lenses), or when the outer diameter is large, or in order to construct an inexpensive and simple means, a turntable that is rotated by electric and air indexes is arranged instead of the
また、下軸ユニット30のY軸マイクロヘッド38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。
It is also possible to replace the Y-
1 レンズ加工装置
10 上軸ユニット
11 レンズ
11a レンズ表面
12 レンズホルダー
13 レンズホルダー軸
13a 中心軸線
14 ピボット軸受機構
15 X軸移動機構
16 X軸ガイド
16a X軸テーブル
17 X軸送りねじ
18 X軸サーボモータ
19 Z軸移動機構
20 Z軸ガイド
20a Z軸テーブル
21 Z軸送りねじ
22 Z軸サーボモータ
23 ホルダー軸ベース
24 ホルダー加圧スプリング
25 加圧調整ボルト
30 下軸ユニット
31 レンズ加工具
31a 加工面
31b 頂点
31c 回転中心線
32 θ軸
33 θ軸旋回機構
34 θ軸サーボモータ
34a 回転軸
35 θブラケット
37 スピンドルケース
38 Y軸マイクロヘッド
39 スピンドル
40 スピンドル駆動モータ
41 レンズ加工具回転機構
50 コンベアユニット
51 レンズケース
52 コンベア
53 コンベア駆動モータ
70 駆動制御ユニットDESCRIPTION OF
Claims (3)
前記レンズホルダー軸の下端にピボット軸受を介して同軸状態で下向きに取り付けられ、当該ピボット軸受を中心として回転および揺動可能なレンズホルダーと、
前記レンズホルダー軸を垂直方向であるZ軸方向に移動させるZ軸移動機構と、
前記レンズホルダー軸を水平方向であるX軸方向に移動させるためのX軸移動機構と、
前記レンズホルダーに保持されたレンズを加工するために上向きに配置された凸状あるいは凹状の円弧状加工面を備えているレンズ加工具と、
前記レンズ加工具をX軸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θ軸旋回機構と、
前記レンズ加工具を、θ軸を通る当該レンズ加工具の中心軸線回りに回転させるレンズ加工具回転機構と、
前記X軸移動機構、前記Z軸移動機構、および前記θ軸旋回機構を駆動制御して、前記レンズホルダー軸に取り付けた前記レンズホルダーのX軸方向への移動、当該レンズホルダーのZ軸方向への移動、および前記レンズ加工具の前記θ軸を中心とする旋回を制御することにより、複数種類のレンズ加工モードを実行する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段による前記レンズ加工モードには、前記θ軸を中心として旋回する前記レンズ加工具の前記円弧状加工面に対して、前記レンズホルダーのレンズ保持面に保持された加工対象のレンズが上側から水平に押し付けられた状態が維持されるように、前記X軸移動機構、前記Z軸移動機構および前記θ軸旋回機構を駆動制御する、レンズを水平に維持した状態で加工を行うレンズ加工モードが含まれていることを特徴とするレンズ加工装置。 A lens holder shaft extending vertically,
A lens holder that is attached to the lower end of the lens holder shaft downward in a coaxial state via a pivot bearing, and that can rotate and swing around the pivot bearing;
A Z-axis moving mechanism for moving the lens holder axis in the Z-axis direction which is a vertical direction;
An X-axis movement mechanism for moving the lens holder axis in the X-axis direction, which is a horizontal direction;
A lens processing tool having a convex or concave arcuate processing surface arranged upward to process the lens held by the lens holder;
A θ-axis turning mechanism for turning the lens processing tool about a θ-axis extending in a horizontal direction perpendicular to the X-axis;
A lens processing tool rotating mechanism for rotating the lens processing tool around the central axis of the lens processing tool passing through the θ axis;
Driving and controlling the X-axis moving mechanism, the Z-axis moving mechanism, and the θ-axis turning mechanism to move the lens holder attached to the lens holder shaft in the X-axis direction, and to move the lens holder in the Z-axis direction. Drive control means for executing a plurality of types of lens processing modes by controlling the movement of the lens processing tool and turning about the θ axis of the lens processing tool ,
In the lens processing mode by the drive control means, the lens to be processed held on the lens holding surface of the lens holder with respect to the arc-shaped processing surface of the lens processing tool turning around the θ axis. Lens processing that drives and controls the X-axis moving mechanism, the Z-axis moving mechanism, and the θ-axis turning mechanism so as to maintain a state where it is pressed horizontally from above, and that performs processing while maintaining the lens horizontal. A lens processing apparatus including a mode .
移動の条件として、加工半径r(m)、X軸方向の左移動量L(m)、X軸方向の右移動量R(m)を設定し、As the movement conditions, a machining radius r (m), a left movement amount L (m) in the X-axis direction, and a right movement amount R (m) in the X-axis direction are set.
初期位置においては前記レンズホルダー軸の中心軸線と前記レンズ加工具の回転中心線を一致させ、In the initial position, the center axis of the lens holder shaft and the rotation center line of the lens processing tool are matched,
前記初期位置にある前記レンズホルダーの座標位置を、X軸方向においてXo(m)、Z軸方向においてZo(m)とし、前記レンズ加工具の旋回角度をθo(度)とすると、前記レンズホルダーのX軸方向の送り量X=Xd(m)に応じて、前記レンズホルダーのZ軸方向の送り量Zdと前記レンズ加工具のθ軸回りの旋回量θdを、それぞれ、When the coordinate position of the lens holder at the initial position is Xo (m) in the X-axis direction and Zo (m) in the Z-axis direction, and the turning angle of the lens processing tool is θo (degrees), the lens holder According to the X-axis direction feed amount X = Xd (m), the Z-axis direction feed amount Zd of the lens holder and the turning amount θd about the θ-axis of the lens processing tool, respectively,
θd=sinθd = sin -1-1 (Xd/r)(度)(Xd / r) (degrees)
Zd=r(1−cosθd)(m)Zd = r (1-cos θd) (m)
に設定する請求項1に記載のレンズ加工装置。The lens processing apparatus according to claim 1, wherein
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