JPS637444Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、レンズ加工用に供して好適な３軸の
数値制御旋盤の改良に関する。

従来のこの種のレンズ加工用に供する数値制御
旋盤は、３軸の旋盤であり、この数値制御旋盤を
用いて行うコンタクトレンズの加工は、角膜曲率
半径、度数、レンズの中心厚、レンズの直径、イ
ンデツクス値などによつて定まる数値を換算表に
よつて換算して換算値を求め、この換算値に基い
てバイトの位置を手動によつて設定した後に行つ
ている。

このように、コンタクトレンズは、前記角膜曲
率半径、度数、レンズの中心厚、レンズの直径、
インデツクス値などをパラメータとして加工する
ので、レンズの種類は1200余種もの多数に及び、
しかも小ロツトである。したがつて、このような
生産形態では生産性が非常に低く、このためレン
ズ加工用数値制御旋盤はレンズの種類に応じてパ
ラメータを調節する必要があり、この調節の自動
化、省力化はこの種業界の永年に亙る強い要望と
なつてきた。

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、多種
少量生産でも能率よく切削加工するために簡単に
被加工物の厚みを設定できるようにした３軸の数
値制御旋盤を提供するもので、その要旨は、定位
置で回転し先端に取付治具を介して被加工物が着
脱自在に装着される空芯回転軸と該空芯回転軸の
軸線方向に沿い前記被加工物に対し前進・後退自
在な摺動台とを台盤上に設け、該摺動台上の所定
位置で前記空芯回転軸の軸線に対し垂直な軸を中
心として円弧状に往復回動する回動台と、該回動
台上にあつて該回動台に対し平行な方向に摺動自
在なバイト支持台と、前記空芯回転軸を貫通し一
端をダイヤルゲージの測定子に当接させ他端が前
記被加工物の内面に当接自在な触針棒とを備え、
前記被加工物の切削すべき所望曲率に対応して前
記回動台の往復回動の中心からバイトの先端まで
の距離を算定し前記バイト支持台の摺動位置決め
を指令し、且つ前記ダイヤルゲージの指針の読み
の入力を受けて前記被加工物の切削されるべき厚
さを算定し前記摺動台の前進・後退を指令すると
ともに該切削されるべき厚さに基づく前記回動台
の往復回動回数を指令するコントローラを設けた
ことを特徴とする３軸の数値制御旋盤にある。

以下、本考案の実施例について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。

第１図は３軸の数値制御旋盤を示す平面図、第
２図は同じく側面図、第３図は同じく要部の拡大
部分断面図である。

３軸の数値制御旋盤１は、被加工物２を回転さ
せるための駆動機構部３と、被加工物２を例えば
コンタクトレンズなどに加工する場合の製品レン
ズの曲率半径及び中心厚などを設定するための第
１駆動系１３、第２駆動系１４及び第３駆動系１
５からなる制御機構部４とを台盤５上に載置した
構成となつている。

しかして、前記駆動機構部３は、駆動モータ６
の回転が伝達される中空状の空芯回転軸７を定位
置で回転自在に軸受８によつて支持したもので、
この空芯回転軸７の中心には触芯棒９が空芯回転
軸７に対し摺動可能に止まり嵌めの状態にて貫通
している。この触芯棒９は、一端が前記台盤５上
に立設してあるダイヤルゲージ１０の測定子に当
接し、前記空芯回転軸７の先端に被加工物２の筒
状取付治具１１が装着されている場合には、他端
がこの取付治具１１を貫通しその先端に取付けら
れた被加工物２の内面に当接自在である。なお、
前記空芯回転軸７の先端はテーパ状に形成され、
前記取付治具１１はテーパ状部分の外周に着脱自
在に嵌合して装着される。

また、３軸の数値制御旋盤１は、所定の速度で
バイト１２を往復回動させるための第１駆動系１
３と、被加工物２の切削面を所望の曲率で切削す
るように当該被加工物２の切削面の曲率半径を規
定する第２駆動系１４と、前記曲率を保持しつつ
バイト１２を前進・後退させる第３駆動系１５と
をコントローラ１６よりの指令により作動させる
構成となつており、モータ６で空芯回転軸７及び
取付治具１１を介して回転駆動される被加工物２
をバイト１２により切削して所定の加工をする。

すなわち、前記第１駆動系１３は、バイト１２
を円弧状に往復回動させるもので、パルスモータ
あるいはサーボモータなどのモータ１３ａをコン
トローラ１６よりの指令に基いて回転させること
によりモータ１３ａの回転運動をラツク１３ｂを
介して第２駆動系１４を支承している回動台とし
てのピニオン１３ｃに伝達し、当該ピニオン１３
ｃと共に当該ピニオン１３ｃの回転中心を中心と
してバイト１２を所定回数往復回動させる。

また、第２駆動系１４は、被加工物２の切削面
の曲率半径を設定するためのもので、コントロー
ラ１６が各パラメータにより製品レンズの曲率半
径を計算し、その結果によりコントローラ１６が
出力する指令に基いて回転するパルスモータある
いはサーボモータなどのモータ１４ａの回転運動
を変換機構１４ｂにより摺動運動に変換し、バイ
ト支持台１７を摺動させてバイト１２の位置を前
後させて、ピニオン１３ｃの中心からバイト１２
の先端までの距離により定まる所定の曲率半径Ｒ
の位置へのバイト１２の移動位置決めをするよう
になつている。この被加工物２の切削面即ち製品
レンズの曲率半径Ｒは、バイト１２の先端がピニ
オン１３ｃの中心と合致した位置にあるときに０
となる。そして以下において、この曲率半径Ｒ
は、バイト１２の先端がピニオン１３ｃの中心よ
りも駆動機構部３側へ突出した状態を負、その逆
を正とする。

さらに前記第３駆動系１５は、設定された曲率
を保持しつつバイト１２を、被加工物２の切削さ
れるべき厚さに対応して空芯回転軸７の軸線に沿
い前進・後退させ得るものであつて、台盤５上に
載置されたベツド１８に対して摺動自在な摺動台
１９を備え、この摺動台１９の上の所定位置で空
芯回転軸７の軸線にに対し垂直な図示しない軸を
中心として円弧状に回動するピニオン１３ｃが設
置され当該ピニオン１３ｃの上に当該ピニオン１
３ｃの上面に対し平行な方向に摺動自在なバイト
支持台１７が設置されている。

上記被加工物２の切削されるべき厚さは、後述
するように適宜定めたある原点から被加工物２の
内面までの距離（Ｄmm）をダイヤルゲージ１０で
読みとり、バイト１２の先端をピニオン１３ｃの
中心に合致させた状態で、被加工物２を空芯回転
軸７の先端に装着するために摺動台１９を退避さ
せるときの前記原点からの退避距離をＬmm、製品
レンズの曲率半径及び中心厚さをそれぞれＲmm及
びLCTmmとすると、（Ｌ＋Ｄ＋Ｒ−LCT）により
算定される。

そして、第３駆動系１５の摺動台１９を摺動さ
せるためには、コントローラ１６よりの指令に基
いて回転するパルスモータあるいはサーボモータ
などのモータ１５ａの回転を空芯回転軸７に平行
な送り棒２０によつて伝達させて行う。

コントローラ１６は、インデツクス値、レンズ
の中心部分の厚さ、角膜の曲率半径、度数、レン
ズの直径、ダイヤルゲージ１０の指針の後述する
読み等のパラメータの手動による入力を受けこれ
らのパラメータに基づき、第１に被加工物２を切
削加工した後の製品レンズの中心部分の厚さが異
なればそれに応じて切削すべき厚さが変り、バイ
ト１２の１往復回動当りの切削厚さに限度がある
ので、第１駆動系１３によるバイト１２の必要な
往復回動回数を算定しそれを出力して当該往復回
動を指令し、第２にレンズの曲率を計算し当該曲
率に対応してピニオン１３ｃの中心からバイト１
２の先端までの距離を算定し第２駆動系１４によ
るバイト１２の摺動位置決めを出力指令し、第３
に第３駆動系によるバイトの前進・後退を指令す
るものである。なお、本実施例では、第１駆動系
１３によるバイト１２の往復回動の回動角度を製
品レンズの最大値に対応する大きさにしてある。

このように構成した３軸の数値制御旋盤１を用
いて被加工物２を例えばコンタクトレンズに加工
する場合には、被加工物２を空芯回転軸７に装着
する前に、第２駆動系１４のモータ１４ａを手動
で駆動し、バイト１２の先端がピニオン１３ｃの
中心に合致した状態（以下これを曲率半径０の状
態という。）とする。その後、バイト１２の先端
を触針棒９に対して、真正面に対置させ、第３駆
動系１５を手で動かし、上記曲率半径０の状態を
保持しつつ、被加工物２を空芯回転軸７に装着し
た際に被加工物２の内面に触針棒９の先端が当接
するような位置までバイト１２の先端で触針棒９
の先端を適当に前方へ押出し、その時のダイヤル
ゲージ１０の指示値をリセツトし、その指針を０
にして、これを原点とする。しかる後、被加工物
２を装着するために、コントローラ１６のバイト
待避用キー（図示せず）を押して第３駆動系１５
のモータ１５ａを回転させ、摺動台１９を第１駆
動系１３及び第２駆動系１４と共に所定のＬmm待
避させる。そして、ワツクスで被加工物２を取り
付けた取付治具１１を空芯回転軸７の先端に装着
すると、触針棒９が被加工物２の内面に当接する
位置に当該触針棒９を配置してあり、このときの
ダイヤルゲージ１０の指針（Ｄmm）を読み取り、
コントローラ１６に入力する。このコントローラ
１６は、インデツクス値、角膜曲率半径、度数な
どのパラメータが入力され、このパラメータを基
に製品レンズの曲率の演算を行い、第２駆動系１
４のモータ１４ａを回転させてバイト支持台１７
を摺動させ、ピニオン１３ｃの中心からバイト１
２の先端までの距離を製品レンズの曲率半径（Ｒ
mm）に合わせバイト１２の位置決めを行わせる。

しかるのち、駆動モータ６によつて空芯回転軸
７を回転させ、被加工物２を回転させると共に、
コントローラ１６のレンズ加工用キー（図示せ
ず）を押して第３駆動系１５のモータ１５ａを回
転させ、被加工物２を徐々に切削するために必要
な距離だけバイト１２を前進させる。そして、第
１駆動系１３のモータ１３ａの回転によつてバイ
ト１２を円弧状に往復回動させ、その運動の各終
端で、第３駆動系１５により、前方に切り込みを
行い、被加工物２を切削する。この第３駆動系１
５によるバイト１２の前進と、第１駆動系１３に
よる往復回動を、コントローラ１６からの指令で
繰返しながら被加工物２を徐々に切削し、最終的
には、Ｌを常に正とし、Ｒについては、前述のと
おりピニオン１３ｃの中心に対して、第１図及び
第２図において、左側を負、右側を正とし、Ｄに
ついては、触針棒９の前記原点を基準とし、バイ
ト１２側の方向のダイヤルゲージの読みの偏差値
を負、その逆を正の値とし、製品レンズの厚さを
LCTとすると、切削すべき総厚さとして（Ｌ＋
Ｄ＋Ｒ−LCT）だけバイト１２を前進させ、被
加工物２を設定した所要の厚さの製品レンズに加
工し、前記バイト１２を退避させる。

次に、別の被加工物２を別個の製品レンズに加
工するために、前記空芯回転軸７と取付治具１１
を取外し、他の取付治具１１を装着する。以下、
被加工物２の内面に触針棒９を当接させ、ダイヤ
ルゲージ１０の指針Ｄをコントローラ１６に入力
する。曲率半径計算のためのパラメータは前回と
同様にコントローラ１６に入力し、第２駆動系１
４によりバイト１２の前進及び往復回動を繰り返
して被加工物２を所要の厚さの製品レンズに加工
する。

以下、同様の操作を繰返して被加工物２を多種
類の製品レンズに高能率にて加工する。

以上詳細に説明したとおり、本考案は、空芯回
転軸の先端に被加工物を取付けた取付治具を着脱
自在に装着すると共に、この空芯回転軸を貫通し
ている触針棒の一端をダイヤルゲージの測定子に
当接させ、該触針棒の他端を前記被加工物の内面
に当接させるようにしたもので、この際のダイヤ
ルゲージの指針に基いて製品レンズの厚みを容易
に設定できるから、多種少量生産でも能率よく切
削加工が行える３軸の数値制御旋盤を提供し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る３軸の数値制御旋盤の
一実施例を示す平面図、第２図は、同じく正面
図、第３図は、同じく要部を抽出して示した部分
断面図である。 １……数値制御旋盤、２……被加工物、３……
駆動機構部、４……制御機構部、５……台盤、６
……モータ、７……空芯回転軸、８……軸受、９
……触針棒、１０……ダイヤルゲージ、１１……
取付治具、１２……バイト、１３……第１駆動
系、１３ｃ……ピニオン（回動台）、１４……第
２駆動系、１５……第３駆動系、１６……コント
ローラ、１７……バイト支持台、１９……摺動
台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 定位置で回転し先端に取付治具を介して被加工
   物が着脱自在に装着される空芯回転軸と該空芯回
   転軸の軸線方向に沿い前記被加工物に対し前進・
   後退自在な摺動台とを台盤上に設け、該摺動台上
   の所定位置で前記空芯回転軸の軸線に対し垂直な
   軸を中心として円弧状に往復回動する回動台と、
   該回動台上にあつて該回動台に対し平行な方向に
   摺動自在なバイト支持台と、前記空芯回転軸を貫
   通し一端をダイヤルゲージの測定子に当接させ他
   端が前記被加工物の内面に当接自在な触針棒とを
   備え、前記被加工物の切削すべき所望曲率に対応
   して前記回動台の往復回動の中心からバイトの先
   端までの距離を算定し前記バイト支持台の摺動位
   置決めを指令し、且つ前記ダイヤルゲージの指針
   の読みの入力を受けて前記被加工物の切削される
   べき厚さを算定し前記摺動台の前進・後退を指令
   するとともに該切削されるべき厚さに基づく前記
   回動台の往復回動回数を指令するコントローラを
   設けたことを特徴とする３軸の数値制御旋盤。