JPH0366557A - 自動玉摺機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、メガネレンズの平面形状をメガネフレームの
形状に正確に合致させる様研削する自動玉摺機の制御装
置に関するものである。

［従来の技術］ メガネレンズをメガネフレームに適正に嵌込むには、メ
ガネレンズの周端面をメガネフレームの清に合致する様
、メガネレンズの平面形状をメガネフレームの平面形状
に合致する様研削しなければならない。

本出願人は、特公昭５８−４３２２７号１．及び特願昭
６０−９７２９５号に於いてメガネレンズの周端面をメ
ガネフレームの溝に正確に合致するヤゲン（メガネレン
ズ周縁の凸形状）に研削する自動玉摺機を提案し、且具
体化した。

これら、自動玉摺機について第５図〜第１０図に於いて
説明する。

ベース１に固着した軸受２に軸３を軸心方向（水平方向
）に滑動可能に支承せしめ、該軸３にレベルアーム４を
固着すると共にヘッドフレーム５を回転自在に取付ける
。ヘッドフレーム５にはレンズ６をチャッキングする為
の四部７を形威し、該凹部７を貫通する一対のチャツキ
フグシャフト８．９を設けており、レベルアーム４１１
１１のチャッキングシャフト８を回転自在に設け、レベ
ルアーム１１１端を外形形状（レンズの半径方向に関す
る形状）に関する倣型１０を着脱可能に取付は得る様構
成し、該チャッキングシャフト８の！端にチャッキング
ヘッド１１を設けている。

又、前記倣型１０の下方に位置せしめ後記する砥石の研
削面と同レベル同半径の案内面を有する案内板１８をレ
ベルアーム４に設け、倣型１０が案内板１８に当接しな
がらチャッキングシャフト８．９が回転するとヘッドフ
レーム５が倣型１０の形状に従い上下動する様になって
いる。他方のチャッキングシャフト９を回転自在且軸心
方向に摺動自在に設け、一端には前記チャッキングヘッ
ド１１と対をなすチャッキングヘッド１２を取付け、他
端はチャッキングシャフト９を軸心方向に駆動するエア
シリンダ等のアクチュエータ１３に連結せしめている。

前記チャッキングシャフト８，９にはギア列１４゜１５
を介しレンズ回転用モータ１６及びレンズ回転角度検出
パルスエンコーダ１７をそれぞれ連結する。該回転用モ
ータ１６及び回転角度検出パルスエンコーダ１７はいず
れもヘッドフレーム５に設けられており、ヘッドフレー
ム５と一体的に回動する様になっている。前記軸３に平
行となる様水平駆動パルスモータ１９と水平位置検出パ
ルスエンコーダ２０をベース１に配設し、該パルスモー
タ１９のプーリ２１と水平位置検出パルスエンコーダ２
０のプーリ２２とにベルト２３を懸回し、該ベルト２３
と前記レベルアーム４とを連結する。

前記したパルスモータ１９は通電時にはプーリ２１を確
動させるが、非通電時にはプーリ２１は抵抗なく自在に
回転し得る様に構成する。又、チャッキングヘッド１１
．１２の下方には所要数の砥石２４，２５，２６．２７
を配設し、該砥石２４，２５，２６．２７の支持軸は図
示しない回転装置に結合する。砥石の研削面は用途に応
じ形状が異なっており、荒摺用砥石２４は平面であり、
中間砥石２５．２６はレンズ厚みより更に広がった傾斜
面２８．２９を有し、仕上砥石２７はメガネフレームの
清と同一形状を有している。

前記レンズ回転角度検出パルスエンコーダ１７、水平位
置検出パルスエンコーダ２０、水平駆動パルスモータ１
９はそれぞれ制御装置３０に接続されており、制御装置
３０は記憶装置くマイクロコンピュータ）と駆動回路を
備え、前記両パルスエンコーダ１７．２０の検出結果を
記憶し、該検出結果を基に水平駆動パルスモータ１９を
駆動せしめる様になっている。尚図中３１はローラ、３
２はガイドレールを示す。

先ず研削すべきレンズ６の形状に合致する倣型１０をチ
ャッキングシャフト８に取付け、次にレンズ６を倣型１
０と姿勢が同一になる様位置合せしながらチャッキング
ヘッド１１．１２にて保持する。レンズ厚み方向く水平
方向〉に関しレンズ６の中心と荒摺用砥石２４の中心と
を略合致させる。荒摺用砥石２４及びレンズ６とを回転
させレンズ６を荒摺用砥石２４に当接せしめ（該状態で
は倣型１０と案内板１８とも当接している）研削を開始
する。レンズ６は倣型１０によりレンズ形状に従って上
下動し端面は平に研削される。この時レンズ端面位置は
レンズの形状、取付姿勢により水平方向に振らつくが、
この振らつき量よりも荒摺用砥石２４の研削面を広くし
ておけばよい。

荒摺が終了したら図示しない装置により荒摺用砥石２４
とレンズ６とを離隔させ水平駆動パルスモータ１９によ
りベルト２３、レベルアーム４、軸３を介しヘッドフレ
ーム５を荒摺用砥石２４と研削に使用すべき中間砥石と
の距離だけ移動させる（この移動は手動で行っても構わ
ない）。

レンズ６を位置決めしたら制御装置３０をリセットしこ
の位置を基準位置とし、斯かる状態で水平パルスモータ
１９を非通電とし、水平方向にヘッドフレーム５を抵抗
なく動き得る様にし、レンズ６をヘッドフレーム５等の
自重力で中間砥石２５に当接させ研削を開始する。

レンズの水平方向の中心と中間砥石２５の中心とが合致
していない場合、レンズ６の一方の角が第１０図の如く
中間砥石２５の傾斜面２８に当る。

レンズ６にはヘッドフレーム５等によ自重力Ｗが常に下
方に働き、又ヘッドフレーム５は水平方向に抵抗なく自
在に動き得るので、レンズ６は結局傾斜面に沿って矢印
Ａ方向に動き、レンズ６と中間砥石２５との中心が合致
する。即ちレンズ６はレンズ端面め水平方向の位置変化
に追従し常にレンズ中心と中間砥石２５との中心が合致
する様水平方向に動くことになる。この時のヘッドフレ
ーム５の動きをレベルアーム４、ベルト２３を介し水平
位置検出パルスエンコーダ２０により検出し制御装置３
０に入力し、又レンズ６の回転角変化をレンズ回転角度
検出パルスエンコーダ１７により検出し制御装置３０に
入力する。

制御装置３０は前２人力を基に位置決め時のレンズ中心
と砥石中心との誤差、レンズ６を回転させることによっ
て起る端面の位置変化を回転角をパラメータとして記憶
する。

中間研削が終了したらレンズ６を中間砥石２５から離隔
させ、水平駆動パルスモータ１９により中間砥石２５と
仕上砥石２７の離隔距離だけ移動させる。この移動は予
め制御装置３０に入力した信号により制御装置３０が水
平駆動パルスモータ１９を駆動せしめることにって達せ
られる。

次に仕上研削は前記制御装置３０が記憶した端面の位置
変化に合致する様レンズの回転に同期させ水平駆動パル
スモータ１９によりヘッドフレーム５を強制的に水平移
動させ、レンズ厚み方向の中心位置にメガネフレームの
溝に嵌合する側突状を形成する。

又、メガネフレームの清のカーブとレンズ厚み方向の中
心カーブとが一致しないものについては制御装置３０に
メガネフレームの溝のカーブをセツティング入力してお
き、両エンコーダ１７゜２０からの信号により合成した
ヘッドフレーム５水平移動プログラムを清カーブに合致
する様補正し、該補正プログラムによって水平駆動パル
スモータ１９を駆動させれば、レンズの中心カーブとメ
ガネフレームの清カーブが相違していてもメガネフレー
ムの清に合致する側突状を形成することができる。

ところが上記した自動玉摺機では、倣型１０の変化に追
従して、ヘッドフレーム５、即ちレンズ６が半径方向に
移動する構成である。従って、ヘッドフレーム５の重量
によって砥石に押圧されているが、半径方向には自在に
動き得るので必ずしもレンズ６は倣型通りに仕上るとは
限らない、これは、レンズの材質、レンズの形状、砥石
の研削能力の差により、研削条件が変化する為であり、
砥石が良く切れる時には倣型により近く、また切れない
時には倣型よりより大きく仕上り、第１１図に示すレン
ズ形状では砥石との接触面積が少なくなるところ（曲率
半径の大きいところ）では、多く切削され、砥石との接
触面積が大きくなるところ（曲率半径の小さいところ）
では少なく切削される。従って、第１１図の２点鎖線で
示す様な研削傾向が現れる。

即ち、周縁形状が直線に近い部分６ａは丸みを帯びて削
残しを生ずる。

一般に、レンズ周端面を研削する場合、レンズの周長が
メガネフレームの周長に合致する様に研削するので、角
部分６ｂについてはより平らに削込む状態となり修正し
た形状は、希望する形状よりも、より円形に近い方向に
ずれた形状に仕上る。この為、平面形状の若干の相違は
メガネフレームを修正することで解消している。

［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、メガネフレームが柔軟なものであればよいが
、メガネフレームが金属製のものである等、剛性のある
ものでは、レンズ６を嵌込み、メガネフレーム１８を締
込むと、レンズ６に無理な力が作し、周辺が貝殻状に欠
ける等の問題がある。

この為、メガネフレームにレンズを嵌込む前に、透明プ
ラスチック板（偏光板）でレンズと同一形状に研削した
試験片を作り、該試験片で応力の分布状態をａ察し、メ
ガネフレームの修正等を行っている。

従って、作業性が悪く、その修正作業も微妙であるので
熟練の要する作業となっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、メガネレンズを研削する
際に、平面形状をもメガネフレームの平面形状に正確に
合致させようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、レンズを傾動自在なヘッドフレームで回転可
能に支持し、レンズを回転させつつ砥石に当接させ、前
記ヘッドフレームが倣型に沿って傾動する自由研削でレ
ンズ外形を所定の形状に研削する様にした自動玉摺機に
於いて、レンズの回転角度を検出する検出器とレンズ径
を検出する検出器と演算処理器と入力装置とを備え、該
入力装置より入力した所定点の基準値に前記レンズ径検
出器で検出した値が合致した場合にレンズの自由研削を
終了させる機構成したことを特徴とするものである。

［作　　用］ 研削中のレンズ形状をレンズ回転角度検出器とレンズ径
検出器とで検出し、この検出した結果が予め設定入力さ
れている。基準値に合致した場合に自動玉摺機による研
削を終了する。この基準値は最終研削よりは大きく設定
してあり、自由研削が終了した後は所要の手段で修正を
加えながら最終形状迄研削する。

［実　施　例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

本発明では先に説明した自動玉摺機を基本として、該自
動玉摺機の研削作動を制御し、メガネレンズを希望する
平面形状に正確に仕上げるものである。

先ず、自動玉摺機の研削作動を制御する場合、目標値と
なるメガネレンズが嵌込まれるメガネフレームの正確な
形状のデータが必要となる。

メガネフレームの形状測定をし、制御に必要なデータを
得る手段、装置としては種々考えられるが、その１つと
して本出願人が先に出願したメガネ枠測定器（特願昭６
０−１８５０８６号）が挙げられる。

以下、該メガネ枠測定器について第１２図、第１３図に
於いて略述する。

回転自在に支持されたターンテーブル３４にローラユニ
ット３５を介して可動台３６が水平方向にスライド自在
に設けられている。又、該可動台３Ｇには測定棒３７が
鉛直方向に摺動自在に設けてあり、該測定棒３７の上端
には測定子３８が取付けられている。更に、前記可動台
３６はスプリング３つにより測定子３８の先端に向って
付勢され、該測定子３８は重量バランススプリング４０
により鉛直方向の位置が維持されいてる。

尚、図中、４１はメガネフレーム、４２はフレーム把持
器である。

前記ターンテーブル３４はモータ４３により回転され、
該回転は回転角度検出エンコーダ４４によって検出され
る様になっている。

又、前記測定子３８はターンテーブル３４の回転と共に
メガネフレーム４１の清に倣って移動する。

この測定子３８の水平方向の移動量は前記可動台３６に
対して設けられた半径方向変位検出エンコーダ４５によ
り、又鉛直方向の変位は測定棒３７に対して設けられた
上下方向変位検出エンコーダ４６によりそれぞれ検出さ
れる様になっている。

而して、ターンテーブル３４の回転により変化する、回
転角度検出エンコーダ４４から出力される回転角度に対
応させた測定子３８の移動量、即ち半径方向変位検出４
５、上下方向変位エンコーダ４６からの出力を記憶器（
＠述）で記憶することで、メガネフレーム４１の形状に
関するデータを得ることができる。

次に、第１図〜第４図に於いて本実施例を説明する。

尚、第１図、第２図中、第５図、第６図中で示したもの
と同一のものには同符号を付しである。

軸３とヘッドフレーム５との間に該ヘッドフレーム５の
傾動角を検出する傾動角検出パルスエンコーダ４７を取
付け、前記軸３と同心に且該１１［１３に対しては回転
自在としたギア４８を前記ヘッドフレーム４８に固着す
る。前記レベルアーム４にモータ４９を取付け、該モー
タ４９の出力軸に固着したギア５０と前記ギア４８とを
噛み合させる。

又、ヘッドフレーム５の凹部７にレンズ径検出器５１を
設ける。

該レンズ径検出器５１は第３図に示す機に、ブラケット
５２を介し径変位検出エンコーダ５３を取付け、該変位
検出エンコーダ５３の入力輪には被動ギア５４が固着さ
れている。又、前記ブラケット５２にはギアレバー５５
が回転自在に設けられ、該ギアレバー５５は前記被動ギ
ア５４と噛合するギア部５５ａと受動レバー５５ｂから
構成され、該受動レバー５５ｂの先端にはレンズ６の周
端面に接触する接触片５６が取付けられている。

第４図に於いて、入力装置５７を演算処理器５８に接続
すると共に前記回転角度検出エンコーダ４４、前記半径
方向変位検出エンコーダ４５、前記レンズ回転角度検出
エンコーダ１７、前記傾動角検出エンコーダ４７、前記
レンズ径検出器５１の径変位エンコーダ５３をそれぞれ
演算処理器５８に接続する。又、該演算処理器５８には
第１記憶器６０、第２記憶器６１を接続し、演算処理器
５８の出力は比較演算器６２に入力する。又、該比較演
算器６２には前記傾動角検出エンコーダ４７が接続され
、比較演算器６２は駆動回路６３を介して前記モータ４
９に接続しである。

以下、作動について説明する。

前記したメガネ枠測定器の回転角度検出エンコーダ４４
及び半径方向変位検出エンコーダ４５により検出された
結果を、入力装２５７で測定したメガネ枠毎に識別信号
をつけてｉｓ処理器５８に入力する。演算処理器５８は
回転角に半径方向の値を対応させた状態で各識別信号毎
に区分けして、第１記憶器６０に入力して記憶させる。

次に自動玉摺機にレンズ６を取付け、研削を行う。

研削を開始する際には、前記測定したメガネフレームと
対応する倣型１０を取付け、更に前記入力装置５７によ
り、前記入力したメガネフレームの測定データを呼出す
為の識別信号、及び制ａｌｌＩＦ！始基準値を入力する
。

先ず最初は、前述した自動玉摺機による研削作動と同様
に、レンズ６を砥石にヘッドフレーム５の自重で押付け
て自由研削を行う。

この研削作動時のレンズ研削状態は前記レンズ回転角度
検出エンコーダ１７及び径変位検出エンコーダ４７によ
り検出され、前記演算処理器５８に入力される。該演算
処理器５８では、両エンコーダ１７．４７の検出結果か
ら、例えば半径極大の値が、入力した前記基準値と一致
した場合に、レンズ６の砥石への押付けを自由状態から
強制的な押付作動へと切替える。即ち、ヘッドフレーム
５の傾動動作をモータ４９による強制駆動とする。

レンズ回転角度検出エンコーダ１７と径変位検出器エン
コーダ５３とで１回転前のレンズ６の実際の形状の寸法
が得られ、このデータは第２記憶器６１へ入力される。

又、この形状寸法と前記第１記憶器６０に入力されてい
るメガネフレーム形状寸法と比較し、偏差（研削りを求
め、更にこの偏差をヘッドフレームの傾動角に換算して
比較演算器６２に入力する。

比較演算器６２には前記傾動角検出エンコーダ４７から
の信号が入力されており、モータ４９の駆動量〈又は駆
動力）が演算され、比較演算器６２よりモータ４９を駆
動さぜる為の駆動信号が駆動回路６３に発せられ、該駆
動回路６３はこの駆動信号に基づきモータ４９を駆動さ
せる。

而して、レンズ６の半径極大部分では砥石への押付力は
弱く、又半径極少部分では押付力を強くして、レンズ６
をメガネフレームの形状に正確に合致する様研削する。

尚、研削状態が基準値と一致した場合に一度自動玉Ｗ！
機を停止させてもよい。

停止させ、次に再研削作業に入った場合に、レンズの押
付けをモータ４９による強制駆動としないで、作業者が
、研削状態を示すデイスプレィ６４を見ながら、レンズ
の半径極少部分では手でヘッドフレーム５に若干の力を
加える等し、作業者による修正作業を加えつつ研削して
もよい。

尚、前記第１記憶器はフロッピー等の外部記憶手段でメ
ガネ枠測定器で直接記録したものであってもよいことは
言うまでもない。

又、モータ４９によるヘッドフレーム５の傾動に代えレ
ベルアーム４を傾動することでも修正が可能であること
は勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、自動玉摺機によりレン
ズを研削する場合に、メガネフレームの形状に正確に合
致させ研削することができるので、メガネフレームを矯
正する必要がなく、又、メガネレンズに無理な力がかか
つて周辺が欠けることが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実施される自動玉摺機の概略平面図、
第２図は同前概略正面図、第３図はレンズ径検出器の斜
視図、第４図は本実施例のブロック図、第５図は従来の
自動玉摺機の概略平面図、第６図は同前正面図、第７図
は同前測面図、第８図はチャッキングヘッドの詳細図、
第９図（イ）〜（ニ）は砥石研削面とレンズ端面仕上り
形状を示す説明図、第１０図は中間砥石によるレンズ位
置合せ原理を示す説明図、第１１図はレンズの仕上り形
状を示す図、第１２図はレンズフレーム測定器の正面図
、第１３図は同前開面図である。 ６はレンズ、１０は倣型、１７はレンズ回転角度検出エ
ンコーダ、２４，２５．２６．２７は砥石、４７は傾動
角検出エンコーダ、５１はレンズ径検出器、５３は径変
位検出エンコーダ、５７は入力装置、５８は演算処理装
置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）レンズを傾動自在なヘッドフレームで回転可能に支
   持し、レンズを回転させつつ砥石に当接させ、前記ヘッ
   ドフレームが倣型に沿つて傾動する自由研削でレンズ外
   形を所定の形状に研削する様にした自動玉摺機に於いて
   、レンズの回転角度を検出する検出器とレンズ径を検出
   する検出器と演算処理器と入力装置とを備え、該入力装
   置より入力した所定点の基準値に前記レンズ径検出器で
   検出した値が合致した場合にレンズの自由研削を終了さ
   せる様構成したことを特徴とする自動玉摺機の制御装置
   。