(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールヘッドに研削工具を着脱可能に装着した少なくとも一軸以上のスピンドルと、該スピンドルと同一軸線上にレンズ素材を着脱可能に装着するワークホルダを備えたワーク軸と、このワーク軸を保持するワーク軸ベース部材と、前記ワーク軸ベース部材を旋回させると同時に左右に揺動運動させる旋回・揺動駆動装置及びワーク軸ベース部材を上下運動させる上下駆動装置とから成り、前記旋回・揺動駆動装置を、ワーク軸ベース部材に連結された旋回シャフトを回転駆動させる旋回駆動モータと、旋回シャフトに連結されたロータに揺動シャフトを介して回転駆動させる揺動駆動モータとで構成し、前記ワークホルダに装着したレンズ素材を研削工具の研削面に対して揺動運動，旋回運動，上下運動をさせながら一定の荷重で押圧させて曲面加工を行うことを特徴とするレンズ加工装置。
【請求項２】
前記上下駆動装置は、ワーク軸と並列に吊設されたベースプレート上にガイド手段を介して旋回シャフトと揺動シャフトをスライド可能に係合し、前記ベースプレートの上部に昇降駆動モータを設置し、この昇降駆動モータの回転駆動軸に、前記旋回シャフトと揺動シャフトとの支持部材を螺嵌させ、前記昇降駆動モータの正転または逆転の回転駆動により旋回シャフトと揺動シャフトをガイド手段に沿って上下動させ、ワーク軸ベース部材及びワークホルダを介してワークホルダに装着されたレンズ素材を研削工具の研削面に対して上下運動させるように構成した請求項１に記載のレンズ加工装置。
【請求項３】
前記ワークホルダに、緩衝部材を介してレンズ素材を吸着保持する吸着手段を接続した請求項１または２に記載のレンズ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レンズ加工装置に係わり、更に詳しくは種々の大きさ（径，厚さ等）のレンズ素材を研削砥石等の研削工具に押圧させて曲面加工する際に、レンズ素材を保持するワークホルダを研削工具の研削面に対して一定の押圧力（荷重）により押圧させながら旋回運動、揺動運動及び上下運動をさせて加工するレンズ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ加工装置として、レンズを半円弧状の研削砥石の研削工具（ダイヤモンドペレット、ウレタンパッド等）を使用して精研削加工、研磨加工を行う装置として、オスカー式研磨機や、球心式研磨機が知られている。
【０００３】
しかしながら、上記のようなレンズ加工装置は、加工するレンズの形状により加工出来ないものがあるため、あらゆるレンズに対応できるレンズ加工機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、上記のレンズ加工装置は、直線ガイドの組合せで揺動運動や旋回運動をさせているため、構造及び動きが複雑で、装置も大型化して高価となる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明はかかる従来の課題に着目し、固定された研削工具の研削面に対してワークホルダに装着されたレンズ素材を一定の押圧力で押圧させながら直線運動と回転運動とを組合せて揺動，旋回運動及び上下運動をさせながら曲面加工を行うので、レンズ素材の大きさや形状等に制限を受けることなく、容易に加工することが出来、しかも機械サイズがコンパクトなレンズ加工装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は上記目的を達成するため、ホイールヘッドに研削工具を着脱可能に装着した少なくとも一軸以上のスピンドルと、該スピンドルと同一軸線上にレンズ素材を着脱可能に装着するワークホルダを備えたワーク軸と、このワーク軸を保持するワーク軸ベース部材と、前記ワーク軸ベース部材を旋回させると同時に左右に揺動運動させる旋回・揺動駆動装置及びワーク軸ベース部材を上下運動させる上下駆動装置とから成り、前記旋回・揺動駆動装置を、ワーク軸ベース部材に連結された旋回シャフトを回転駆動させる旋回駆動モータと、旋回シャフトに連結されたロータに揺動シャフトを介して回転駆動させる揺動駆動モータとで構成し、前記ワークホルダに装着したレンズ素材を研削工具の研削面に対して揺動運動，旋回運動，上下運動をさせながら一定の荷重で押圧させて曲面加工を行うことを要旨とするものである。
【０００８】
ここで、前記上下駆動装置は、ワーク軸と並列に吊設されたベースプレート上にガイド手段を介して旋回シャフトと揺動シャフトをスライド可能に係合し、前記ベースプレートの上部に昇降駆動モータを設置し、この昇降駆動モータの回転駆動軸に、前記旋回シャフトと揺動シャフトとの支持部材を螺嵌させ、前記昇降駆動モータの正転または逆転の回転駆動により旋回シャフトと揺動シャフトをガイド手段に沿って上下動させ、ワーク軸ベース部材及びワークホルダを介してワークホルダに装着されたレンズ素材を研削工具の研削面に対して上下運動させるように構成したものである。
【０００９】
更に、前記ワークホルダに、緩衝部材を介してワークＷを吸着保持する吸着手段を接続して構成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、上記のようにホイールヘッドに研削工具を着脱可能に装着した少なくとも一軸以上のスピンドルと、該スピンドルと同一軸線上にレンズ素材を着脱可能に装着するワークホルダを備えたワーク軸と、このワーク軸を保持するワーク軸ベース部材と、前記ワーク軸ベース部材を旋回させると同時に左右に揺動運動させる旋回・揺動駆動装置及びワーク軸ベース部材を上下運動させる上下駆動装置とから成り、前記旋回・揺動駆動装置は、ワーク軸ベース部材に連結された旋回シャフトを回転駆動させる旋回駆動モータと、旋回シャフトに連結されたロータに揺動シャフトを介して回転駆動させる揺動駆動モータとで構成し、前記上下駆動装置は、ワーク軸と並列に吊設されたベースプレート上にガイド手段を介して旋回シャフトと揺動シャフトをスライド可能に係合し、前記ベースプレートの上部に昇降駆動モータを設置し、この昇降駆動モータの回転駆動軸に、前記旋回シャフトと揺動シャフトとの支持部材を螺嵌させ、前記昇降駆動モータの正転または逆転の回転駆動により旋回シャフトと揺動シャフトをガイド手段に沿って上下動させ、ワーク軸ベース部材及びワークホルダを介してワークホルダに装着されたレンズ素材を研削工具の研削面に対して上下運動させるように構成し、前記ワークホルダに装着したレンズ素材を研削工具の研削面に対して揺動運動，旋回運動，上下運動をさせながら一定の荷重で押圧させて曲面加工を行うようにしたので、レンズ素材の大きさや形状等に制限を受けることなく、しかも機械サイズをコンパクトにすることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明を実施したレンズ加工装置全体の平面図である。
【図２】図１のレンズ加工装置の正面図である。
【図３】図２の左側面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
【図５】図２のＸ部の一部拡大断面図である。
【図６】ワーク加工工程の説明図で、ワークのセット位置の正面図である。
【図７】ワーク加工工程の説明図で、ワークホルダに装着されたワークを所定角度旋回させた状態の説明図である。
【図８】ワーク加工工程の説明図で、ワークを砥石の研削面に所定の荷重で押圧しながら当接させた状態の説明図である。
【図９】ワーク加工工程の説明図で、ワークを砥石の研削面に揺動，回転、かつ上下動させながら加工している状態の説明図である。
【図１０】ワーク加工工程の説明図で、図９と同様にワークを砥石の研削面に揺動，回転、かつ上下動させながら加工している状態の説明図である。
【図１１】ワーク加工工程の説明図で、加工が完了したワークを下降させて待機位置に移動させる工程の説明図である。
【図１２】ワーク加工工程の説明図で、ワークホルダを定位置に戻した状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、この発明を実施した二軸タイプのレンズ加工装置全体の平面図、図２は図１のレンズ加工装置全体の正面図、図３は図２の左側面図、図４は図２のＡ−Ａ矢視拡大断面図を示し、前記レンズ加工装置１は、レンズ加工装置１の機台２上に、中空方形状のレンズ加工室３ａ，３ｂが設置され、レンズ加工室３ａ，３ｂの上部前面側には、レンズ加工装置１の操作盤４と、加工室３ａ，３ｂの扉５ａ，５ｂを上方に開放させる開閉シリンダー６とが設置されている。
【００１４】
前記レンズ加工室３ａ，３ｂ内には図４, 図５に示すように、ホイールヘッド７に円弧状の研削面を備えた砥石等の研削工具８を着脱可能に装着した少なくとも少なくとも一軸以上のスピンドル９と、該スピンドル９と同一軸線上にレンズ素材Ｗを着脱可能に装着するワークホルダ１０を備えた回転アダプター１１ａ及びワーク軸１１と、このワーク軸１１を保持するワーク軸ベース部材１２とが設けられ、このレンズ加工室３ａ，３ｂの背面側には、前記ワーク軸ベース部材１２を旋回させると同時に左右に揺動運動させる旋回・揺動駆動装置１３及びワーク軸ベース部材１２を上下運動させる上下駆動装置１４とが設置され、この発明のレンズ加工装置１は、前記ワークホルダ１０に装着したレンズ素材Ｗを研削工具８の研削面８ｘに対して揺動運動，旋回運動，上下運動をさせながら一定の押圧力で押圧させて所定の曲率の曲面加工を行うものである。
【００１５】
前記旋回・揺動駆動装置１３は、図４及び図５に示すようにワーク軸ベース部材１２に旋回シャフト１９ａの先端が連結され、この旋回シャフト１９ａの後端側には、旋回シャフト１９ａを回転駆動させるステッピングモータ等の旋回軸駆動モータ１５が連結されている。
【００１６】
また、前記旋回シャフト１９ａにベアリングケースやベアリング等の軸受け部材１６を介してロータ１７が旋回可能に連結され、このロータ１７にベアリングケースやベアリング等の軸受け部材１８を介して連結された揺動シャフト１９ｂの後端側には、揺動シャフト１９ｂを回転駆動させるステッピングモータ等の揺動軸駆動モータ２０が取付られている。なお、２１Ａ，２１Ｂは、ワーク軸ベース部材１２及びロータ１７の原点センサを示している。
【００１７】
また、前記上下駆動装置１４は、図４に示すように、ワーク軸１１と並列に吊設されたベースプレート２２上に平行に敷設されたレール等のガイド手段２３に前記旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂとがスライド可能に係合し、また前記ベースプレート２２の上部に昇降駆動モータ２４が設置されている。
【００１８】
そして、前記昇降駆動モータ２４の回転駆動軸２５（ボールネジ等）に、前記旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂとの支持部材２６がナット部材等（図示せず）を介して螺嵌し、前記昇降駆動モータ２４の正転または逆転の回転駆動により回転駆動軸２５及び支持部材２６を介して旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂをガイド手段２３に沿って上下動させ、ワーク軸ベース部材１２及びワークホルダ１０を介して、該ワークホルダ１０に装着されたレンズ素材Ｗを研削工具８の研削面８ｘに対して上下運動させるように構成してある。
【００１９】
ウレタン等の緩衝部材を介してレンズ素材Ｗを吸着保持するワークホルダ１０は、図５に示すように、ワーク軸１１内に形成されたバキューム通路２９を介して接続されるバキューム装置等の吸着手段３０により吸着保持するように構成されている。
【００２０】
次に、上記のようなレンズ加工装置１を使用して例えば、直径１５ｍｍ〜直径８０ｍｍのガラス等の素材からレンズＷを加工する方法について、図６〜図１２を参照しながら説明する。
【００２１】
〔実施例〕
（ａ）.ワークの大きさ：φ１５ｍｍ〜φ８０ｍｍのガラス板                        （ｂ）．砥石の大きさ  ：１５ｍｍ〜１６０ｍｍをワークの種類に応じて選択する
（ｃ）．砥石の種類：１５００番のダイヤモンドペレット、またはウレタンパッド
（ｄ）．加工時間：（１分〜２分) 
（ｅ）：砥石へのワーク荷重：０．５Kg〜１２Kg、段階的に変化させる
【００２２】
まず、レンズ加工装置１の操作盤４に加工するワークＷの加工条件のデータを入力しておき、上下駆動装置１４によりワークホルダ１０のワークへッド２８が下降限にいる状態で、ワークホルダ１０には、図６に示すように、緩衝部材を介して所定の大きさのレンズ素材Ｗをバキューム装置等の吸着手段３０により吸着保持させておく。
【００２３】
この状態から、図７に示すように、旋回・揺動駆動装置１３を駆動させてワーク軸ベース部材１２及びワークホルダ１０を反時計方向に所定の角度（ワークＷの大きさとアールにより０度〜４５度の範囲で振る）旋回させ、ワークホルダ１０に装着されたレンズ素材Ｗを研削工具８の研削面８ｘに対して所定の角度傾斜させる。
【００２４】
次に、図８に示すように、上下駆動装置１４の昇降駆動モータ２４を回転駆動させて回転駆動軸２５を回転駆動し、支持部材２６を介して旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂとをガイド手段２３に沿って移動させ、ワーク軸ベース部材１２及びワークホルダ１０を介して、該ワークホルダ１０に装着されたレンズ素材Ｗを研削工具８の研削面８ｘに対して所定の圧力により当接させる。
【００２５】
そして、図９及び図１０に示すように、旋回・揺動駆動装置１３の旋回軸駆動モータ１５、揺動軸駆動モータ２０をそれぞれ駆動させて旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂとを旋回及び揺動させると共に、前記上下駆動装置１４の昇降駆動モータ２４を回転駆動させて回転駆動軸２５を回転駆動させることで旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂとを昇降作動させ、このように旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂ及び昇降用の回転駆動軸２５の３軸を同時に制御しながらワークＷを加工する。
【００２６】
このように研削面８ｘに当接しているワークＷを回転運動，揺動運動、上下運動させて所定時間（この実施例では１〜２分程度であるが、ワークの種類に応じて任意に設定する）繰り返すことで、目的としたレンズ加工が終了するまで行うものである。
【００２７】
そして、レンズ加工が完了したら、旋回・揺動駆動装置１３の旋回軸駆動モータ１５及び揺動軸駆動モータ２０を停止させ、図１１に示すように、上下駆動装置１４の昇降駆動モータ２４を回転駆動させて回転駆動軸２５を回転駆動させて支持部材２６を介して旋回シャフト１９ａと揺動シャフト１９ｂとをガイド手段２３に沿って下降移動させ、加工が完了したワークＷを元の位置まで下降させ、図１２に示すように傾いていたワークホルダ１０に装着されたレンズ素材Ｗを旋回・揺動駆動装置１３の旋回軸駆動モータ１５及び揺動軸駆動モータ２０を駆動させて鉛直向きにし、最初のワークＷの取付け、取り外し位置に戻すしワンサイクルの加工を完了する。
【００２８】
なお、加工時間や、揺動運動、上下運動は、ワークＷの大きさ、形状に対応して予めレンズ加工装置１の操作盤４にそのデータを入力しておくことで連続した加工を行うことが出来るのである。
【００２９】
以上のように、ワークホルダ１０に装着したレンズのワークＷを研削工具８の研削面８ｘに対して揺動運動，回転運動，上下運動をさせながら一定の荷重で押圧させて曲面加工を行うので、レンズ素材Ｗの大きさや形状等に制限を受けることなく加工することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明では、ガラスの原料または樹脂材料の原料を研磨加工して精度の高いレンズ研磨加工を行うことが出来る。
【符号の説明】
【００３１】
１  レンズ加工装置
２  機台
３ａ，３ｂ  レンズ加工室
４  操作盤
５ａ，５ｂ  扉
６  開閉シリンダー
７  ホイールヘッド
８  研削工具
８ｘ  研削面
９  スピンドル
１０  ワークホルダ
１１  ワーク軸
１２  ワーク軸ベース部材
１３  旋回・揺動駆動装置
１４  上下駆動装置
１５  旋回軸駆動モータ
１６  軸受け部材
１７  ロータ
１８  軸受け部材
１９ａ  旋回シャフト
１９ｂ  揺動シャフト
２０  揺動軸駆動モータ
２１Ａ，２１Ｂ  原点センサ
２２  ベースプレート
２３  ガイド手段
２４  昇降駆動モータ
２５  回転駆動軸（ボールネジ等）
２６  支持部材
２８  ワークへッド
２９  バキューム通路
３０  吸着手段
【図１】
0005456550.tif 000002
【図２】
0005456550.tif 000003
【図３】
0005456550.tif 000004
【図４】
0005456550.tif 000005
【図５】
0005456550.tif 000006
【図６】
0005456550.tif 000007
【図７】
0005456550.tif 000008
【図８】
0005456550.tif 000009
【図９】
0005456550.tif 000010
【図１０】
0005456550.tif 000011
【図１１】
0005456550.tif 000012
【図１２】
0005456550.tif 000013