(57)【要約】【課題】特に、すべての流通している眼鏡レンズ用のプラスチック材料およびフリーフォームを含むすべての形状を、しかも場合によっては縁部予備加工によって、極めて短時間で、高い切削能力および高い表面精度および表面の高い質でもって、加工することができる、出来る限り安価な、全自動的な高性能フライス削り・旋削装置を製造し、このような方法を提供すること。【解決手段】共通の作業空間（１７）で少なくとも１つのフライスユニット（１２）および少なくとも１つの旋削ユニット（１１）を有する装置（１０）を用いて、ワークピース（Ｌ，Ｌ´）として特に眼鏡レンズを加工する方法であって、作業空間（１７）には、少なくとも２つのワークピース（Ｌ，Ｌ´）が同時に加工され、そのうちの一方のワークピースがフライス削りされるのに対し、他方のワークピースが旋削される。【選択図】      図２
2006312234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の作業空間（１７）内に少なくとも１つのフライスユニット（１２）および少なくとも１つの旋削ユニット（１１）を有する装置（１０）を用いて、ワークピース（Ｌ，Ｌ´）として特に眼鏡レンズを加工する方法であって、前記作業空間（１７）内で、少なくとも２つのワークピース（Ｌ，Ｌ´）が同時に加工され、そのうちの一方のワークピースがフライス削りされるのに対し、他方のワークピースが旋削される方法。
【請求項２】
マシン用架台（１４）を有する少なくとも１つのフライスユニット（１２）と、マシン用架台（１３）を有する少なくとも１つの旋削ユニット（１１）とを有し、ワークピース（Ｌ，Ｌ´）として特に眼鏡レンズを加工する装置（１０）であって、前記フライスユニット（１２）と前記旋削ユニット（１１）との前記マシン用架台（１３，１４）は、互いに、実質的に振動絶縁されており、共通の作業空間（１７）を区画し、この作業空間内で、前記ワークピース（Ｌ，Ｌ´）は、同時に、前記フライスユニット（１２）および前記旋削ユニット（１１）によって加工されることができる装置。
【請求項３】
少なくとも２つの加工ユニット（１１，１２）を有し、ワークピース（Ｌ，Ｌ´）として特に眼鏡レンズを加工する装置（１０）であって、前記加工ユニットの各々は、少なくとも１つのツール（４０，４２，５４）と、ワークピース用スピンドルユニット（２７，４４）とを有し、このワークピース用スピンドルユニットによって、前記加工されるワークピース（Ｌ，Ｌ´）は、前記各々のツール（４０，４２，５４）に対し横方向に延びている少なくとも１つの軸方向（Ｘ，Ｚ）で移動されることができ、前記複数のワークピース用スピンドルユニット（２７，４４）は、前記軸方向（Ｘ，Ｚ）が互いに実質的に直交しているように、相対して設けられている装置。
【請求項４】
前記加工ユニット（１１，１２）の前記マシン用架台（１３，１４）は、互いに接触していない、請求項２または３に記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記加工ユニット（１１，１２）の前記マシン用架台（１３，１４）は、振動絶縁要素（１５）を介して、共通のマシンフレーム（１６）に取り付けられている、請求項２ないし４のいずれか１に記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記振動絶縁要素（１５）は空気ばね要素（１５）である、請求項５に記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記加工ユニット（１１，１２）の前記マシン用架台（１３，１４）は、ポリマーコンクリートからなる、請求項２ないし６のいずれか１に記載の装置（１０）。
【請求項８】
各々の加工ユニット（１１，１２）には、ワークピース用スピンドルユニット（２７，４４）が割り当てられており、このワークピース用スピンドルユニットは、ワークピースの回転軸（Ｂ、Ｂ´）を有するワークピース用スピンドルユニット（２４，２４´）を有し、各々のワークピース用スピンドルユニット（２４，２４´）は、十字テーブル装置（１８ないし２２）によって、ＣＮＣにより制御された位置で、前記各々のワークピースの回転軸（Ｂ，Ｂ´）を含む面（Ｘ−Ｙ，Ｙ´−Ｚ）で移動可能である、請求項２ないし７のいずれか１に記載の装置（１０）。
【請求項９】
各々のワークピース用スピンドルユニット（２７，４４）の前記十字テーブル装置（１８ないし２２）は、ガイドレール（１８，２０）およびキャリッジ（１９，２２）を有し、前記ワークピース用スピンドルユニット（２７，４４）の少なくとも前記ガイドレール（１８，２０）および前記キャリッジ（１９，２２）は、同一部材として形成されている、請求項８に記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記複数の加工ユニットの１つは、少なくとも２つのファスト・ツール装置（２８，３０）を有する旋削ユニット（１１）であり、前記ファスト・ツール装置は、夫々、旋削バイト（４０，４２）用の、アクチュエータ（３２，３４）によって軸方向に可動なキャリッジ（３６，３８）を有し、前記旋削バイトを、ファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１，Ｘ−Ｆ２）で移動させる、請求項２ないし９のいずれか１に記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記ファスト・ツール装置（２８，３０）の前記キャリッジ（３６，３８）の動きは、別々に制御されることができ、前記キャリッジ（３６，３８）は特に反対方向に移動されることができる、請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項１２】
前記加工ユニット（１１，１２）は、積込装置（４６）によって、ワークピース（Ｌ，Ｌ´）と同時に送られることができる、請求項２ないし１１のいずれか１に記載の装置（１０）。
【請求項１３】
前記積込装置（４６）は、ヘッド（５９）を有し、このヘッドは、ヘッドが前記ワークピース（Ｌ，Ｌ´）のための加工箱（６０）または搬送ベルト（６２）に向かい合ってなる位置から、旋回軸（Ｓ）を中心として、前記装置（１０）の前記作業空間（１７）へ旋回されることができ、あるいはこの作業空間から前記位置へ旋回されることができる、請求項１２に記載の装置（１０）。
【請求項１４】
前記積込装置（４６）は、ヘッド（５９）を有し、このヘッドは、回転軸（Ｄ）を中心として回転可能な共通のターンテーブル（５６）に設けられており、かつシリンダ（５７）によって軸方向に繰り出しされることができ、真空により前記ワークピース（Ｌ，Ｌ´）を吸着および保持するための複数の吸着機（５８）を有する、請求項１２または１３に記載の装置（１０）。
【請求項１５】
前記加工ユニット（１１，１２）の前記ワークピース用スピンドルユニット（２４，２４´）は、前記ワークピース用スピンドルユニットに割り当てられた前記十字テーブル装置（１８ないし２２）によって、前記ワークピースの回転軸（Ｂ，Ｂ´）に直角に、積込位置および積降位置へ移動されることができ、この積込位置および積降位置では、前記ワークピースの回転軸（Ｂ，Ｂ´）は、前記積込装置（４６）の、前記作業空間（１７）に位置決めされた前記ヘッド（５９）の、夫々１つのシリンダ（５７）と軸方向に整列されており、続いて、前記ワークピース用スピンドルユニット（２４，２４´）は、前記ワークピース（Ｌ，Ｌ´）を交換するために、前記十字テーブル装置（１８ないし２２）によって、前記ワークピースの回転軸（Ｂ，Ｂ´）に沿って、前記積込装置（４６）の前記ヘッド（５９）の方向に移動されることができる、請求項１４に記載の装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高性能フライス削り・旋削装置および特に眼鏡レンズを加工する方法に関する。本発明は、ここでは、特に、プラスチック、例えばポリカーボネート、ＣＲ３９およびいわゆる「高屈折率」材料からなる眼鏡レンズの、処方に基づいた面を工業的に加工することに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常は、プラスチックの眼鏡レンズの加工の場合、プラスチックから射出成形された眼鏡レンズ素材片（「ブランク」とも言う）がある。この眼鏡レンズ素材片は、例えば球面状の又は累進的な形を持った、標準化された、仕上げ加工された凸状の外面を有する。通常凹状の内面又は処方箋に基づく面は、切削加工によって、望みの光学的作用に応じて、球面状の、非球面状の、トーリック状の、アトーリック状の、累進的な、フリーフォームな形状寸法（例えば累進的面）を得る。内面加工の際の、典型的な従来の順序は、眼鏡レンズ素材片の外面をブロックに装着した後には、光学的に作用する形状を製造するためのフライス削り加工工程または旋削加工工程を含む。このことには、表面の必要な質を達成するための精密研磨工程または研磨工程が続く。
【０００３】
眼鏡レンズの工業的な生産における加工の促進のために、２つの眼鏡レンズを同時に加工することは既に知られている。例えば、日本の会社Haruchika（特許文献１）およびイタリアの会社コメス（ＥＦＯＰ社による特許文献２を参照せよ）は、出願人と同様に、１９８０年代に既に、球面状の眼鏡レンズを加工する装置を製造していた。実際また、トーリック状の眼鏡レンズを加工するための加工ラインが、出願人によって製造された。これらの自動式連続加工設備は、統合型のまたは外部の積込装置によって眼鏡レンズが供給された、研削・マシン的研削および研磨するための個別マシンからなる。眼鏡レンズを或る加工ステーションから次の加工ステーションへ運ぶために、バルトコンベヤ、線形シリンダまたはレールまたはプッシュロッドが設けられている。マシンは、部分的に、共通の台枠に螺着された。このことは、ユニット同士の、ワークピースの搬送に必要な正確な位置決めを保証した。しかし、これのマシンは、個々の作業空間を有する個別マシンであって、別個の積込装置によって、夫々ブランクが供給され、同様に、ワークピースを或る加工ステーションから次の加工ステーションへ運ぶために、追加の手段を必要とした個別マシンである。
【０００４】
更に、特に、眼鏡レンズを加工するための、フライス盤（特許文献３）、およびプラスチックの眼鏡レンズを精密加工するためのファスト・ツール旋盤（特許文献４および特許文献５）ならびに組合せ型のフライス削り・旋削装置（特許文献６）が知られている。これらのファスト・ツール旋削装置では、旋削バイトが直線状に往復動式に（特許文献４）または回転式に（特許文献５）非常に動力学的に動かされることができる。それ故に、非回転対称的なレンズ面は、旋削方法で製造されることができる。ともかく装置内でフライス削りおよび旋削がなされた限りでは、連続加工がなされた。すなわち、眼鏡レンズがまずフライス削りされ、続いて旋削された。フライス削りの最中に、装置の旋削部分が用いられなかったか、用いられることができなかった。これに対して、旋削中には、フライス削り部分は使用されなかったか、使用されることができなかった。それ故に、各々の加工ユニットでは、かなりの停止時間が生じた。
【特許文献１】米国特許第4,662,119号公報
【特許文献２】欧州特許公開第0 090 752 A1号公報
【特許文献３】欧州特許公開第0 758 571 A1号公報
【特許文献４】国際公開第02/06005 A1号公報
【特許文献５】国際公開第99/33611 A1号公報
【特許文献６】欧州特許公開第1 291 106 A2号公報  従来の技術を前提として、更に、特にワークピースの、その操作に従来必要なコストを、装置内部のＣＮＣ軸を用いてかなり減じることができる解決策を見出すことが重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、特に、すべての流通している眼鏡レンズ用のプラスチック材料およびフリーフォームを含むすべての形状を、しかも場合によっては縁部予備加工によって、極めて短時間で、高い切削能力および高い表面精度および表面の高い質でもって、加工することができる、出来る限り安価な、全自動的な高性能フライス削り・旋削装置を製造し、このような方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、請求項１，２および３に記載された特徴によって解決される。本発明の好都合なまた適切な改善は、請求項４ないし１５の主題である。
【０００７】
本発明の第１の観点では、共通の作業空間で少なくとも１つのフライスユニットおよび少なくとも１つの旋削ユニットを有する装置を用いて、ワークピースとして特に眼鏡レンズを加工する際に、作業空間には、少なくとも２つのワークピースが同時に加工され、そのうちの一方のワークピースがフライス削りされるのに対し、他方のワークピースが旋削される。例えば、高い切削能力でなされることができるフライスユニットによる眼鏡レンズの予備加工の最中に、同時に、他の眼鏡レンズが、旋削ユニットによって、高い表面精度および表面の高い質でもって、更に加工または仕上げ加工されることができる。結果として、特に、眼鏡レンズの非常に高い生産能力つまり処理量が達成される。従って、本発明に係わる方法および本発明に係わる装置は、眼鏡レンズを工業生産するために、特に定められている。
【０００８】
本発明の第２の観点では、ワークピースとして特に眼鏡レンズを加工するための装置は、マシン用架台を有する少なくとも１つのフライスユニットと、マシン用架台を有する少なくとも１つの旋削ユニットとを有し、フライスユニットのおよび旋削ユニットのマシン用架台は、互いに、実質的に振動絶縁されており、共通の作業空間を区画し、この作業空間では、ワークピースは、同時に、フライスユニットおよび旋削ユニットによって加工されることができる。眼鏡レンズの、かくて可能な同時的なフライス加工および旋削加工は、上に既述のように、眼鏡レンズの非常に高い処理量をもたらす（例えば、時間当たり１４０の眼鏡レンズ）。マシン用架台の、本発明に係わる十分な振動絶縁の故に、この場合、しかし、非常に高い質の面が製造される。このような面では、個々の眼鏡レンズの加工時間を再度増大させる後置の研磨工程は、場合によっては不要である。
【０００９】
本発明の第３の観点では、ワークピースとして特に眼鏡レンズを加工する装置は、少なくとも２つの加工ユニットを有し、加工ユニットの各々は、少なくとも１つのツールと、ワークピース用スピンドルユニットとを有し、このワークピース用スピンドルユニットによって、加工されるワークピースは、各々のツールに対し横方向に延びている少なくとも１つの軸方向で移動されることができ、複数のワークピース用スピンドルユニットは、前記軸方向が互いに実質的に直交しているように、相対して設けられている。ワークピース用スピンドルユニットをこのように設置することによって、本発明に係わる装置は好都合なほどにコンパクトに構成されている。他方では、眼鏡レンズが保持されたワークピース用スピンドルユニットを、非常に蜜に並列してまたは上下に位置決めすることが可能である。このことによって、簡単な、同時的なので特に迅速な自動的なワークピースの交換が可能である。
【００１０】
出来る限り十分な振動絶縁に関しては、加工ユニットのマシン用架台が互いに接触していないことは好ましい。本発明の思想の他の実施の形態では、加工ユニットのマシン用架台は、振動絶縁要素を介して、共通のマシンフレームに取り付けられていることができる。しかしまた、２つのマシン用架台のうちの１のみが、振動絶縁要素を介して、共通のマシンフレームに取り付けられており、これに対し、他方のマシン用架台が共通のマシンフレームに直に取り付けられていることも、原理的に考えられる。振動絶縁要素が市販の空気ばね要素であることは好ましい。更に、装置の良好な振動特性にとっては、加工ユニットのマシン用架台がポリマーコンクリートからなることは好都合である。このことは高い吸振を引き起こす。
【００１１】
更に、各々の加工ユニットにはワークピース用スピンドルユニットが割り当てられており、このワークピース用スピンドルユニットは、ワークピースの回転軸を有するワークピース用スピンドルユニットを具備し、各々のワークピース用スピンドルユニットは、十字テーブル装置によって、ＣＮＣにより制御された位置で、各々のワークピースの回転軸を含む面で移動可能である。ワークピースとツールとの間の、ワークピースの加工のために必要な相対移動を発生させるために、前記面での移動の、ワークピースおよびツールへの分配も原理的には考えられるが、ワークピースの面上のこれらの移動に関してなされた配置が、最適化された振動特性に関して同様に好ましい。この振動特性では、ワークピースの移動がツールの動きに影響を与えないか、出来る限り僅かしか影響を与えず、およびツールの動きがワークピースの動きに影響を与えないか、出来る限り僅かしか影響を与えない。
【００１２】
各々のワークピース用スピンドルユニットの十字テーブル装置が、ガイドレールおよびキャリッジを有することは好都合である。少なくともこれらの要素、すなわちワークピース用スピンドルユニットのガイドレールおよびキャリッジは、同一部材として形成されている。このことは、特に、費用の点での利点を伴う。
【００１３】
更に、複数の加工ユニットの１は、少なくとも２つのファスト・ツール装置を有する旋削ユニットであり、ファスト・ツール装置は、夫々、旋削バイト用の、アクチュエータによって軸方向に可動なキャリッジを有し、旋削バイトを、ファスト・ツール移動面で移動させる。これらのファスト・ツール装置を用いて、特にプラスチックの眼鏡レンズにおいて、任意の形状が、高い表面精度および表面の高い質でもって、非常に迅速に加工される。この場合、ファスト・ツール装置のキャリッジの動きが別々に制御されることができるとき、キャリッジは、振動を著しく補償するために、特に反対方向に移動されることができる。回転式のファスト・ツールの使用は、原理的に考えることもできる。
【００１４】
更に、加工ユニットが、積込装置によって、ワークピースと同時に送られることができることは、ワークピースの高い処理量に役立つ。この場合、積込装置がヘッドを有することは適切である。このヘッドは、ヘッドがワークピースのための加工箱または搬送ベルトに向かい合ってなる位置から、旋回軸を中心として、装置の作業空間へ旋回されることができ、あるいはこの作業空間から前記位置へ旋回されることができる。更に、積込装置のヘッドは、回転軸を中心として回転可能な共通のターンテーブルに設けられており、かつシリンダによって軸方向に繰り出しされることができ、真空によりワークピースを吸着および保持するための複数の吸着機を有する。このような「空気圧式の」解決策は、ワークピースが損傷を受ける危険性が僅かなので、特に、ワークピースの交換速度に関して、グリッパ等による、同様に考えられる「マシン式の」解決策に比較して、好ましい。最後に、以下のような配置が整えられることができる。すなわち、加工ユニットのワークピース用スピンドルユニットが、割り当てられた十字テーブル装置によって、ワークピースの回転軸に直角に、積込位置および積降位置へ移動されることができ、この積込位置および積降位置では、ワークピースの回転軸は、積込装置の、作業空間に位置決めされたヘッドの、夫々１つのシリンダと軸方向に整列されており、続いて、ワークピース用スピンドルユニットが、ワークピースを交換するために、十字テーブル装置によって、ワークピースの回転軸に沿って、積込装置のヘッドの方向に移動されることができる。それ故に、マシンの、とにかく存在するＣＮＣ軸が、ワークピースの交換のためにも用いられることは好都合である。従って、積込装置は固有のＣＮＣ軸を有する必要はない。
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、好ましい実施の形態の以下の記述から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付された、部分的に略示された図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳述する。図１ないし１１は、部分的な略図で、直角のデカルト座標においてプラスチック製の眼鏡レンズＬを加工するための高性能フライス削り・旋削装置（Hochleistungs-Fraes-und-Drehmaschine）（以下、装置ともいう）１０を示す。デカルト座標では、小文字ｘ，ｙおよびｚは夫々、装置１０の幅方向（ｘ）、縦方向（ｙ）および高さ方向（ｚ）を表わす。装置１０の上張りおよび切屑除けは、見通しのよいように、除去されている。
【００１７】
図１ないし５に示すように、装置１０は、全体的に参照符号１１が付された旋削ユニットと、全体的に参照符号１２が付されたフライスユニットとを有する。両者は互いに振動絶縁されている。旋削ユニット１１はポリマーコンクリート製の第１のマシン用架台１３有し、他方、フライスユニット１２は、同様にポリマーコンクリートからなる第２のマシン用架台１４を有する。互いに接触しない第１のマシン用架台１３および第２のマシン用架台１４は、適切な振動絶縁要素、例えば空気ばね要素１５を介して、共通のマシンフレーム１６に取り付けられている。空気ばね要素は、ドイツのラウンハイムに所在するＥＦＦＢＥゲーエムベーハーによって、「レベル・マウント（Ｒ）」という商品面で市販されている。第１のマシン用架台１３および第２のマシン用架台１４は共通の作業空間１７を区画する。作業空間では、旋削加工およびフライス加工もなされる。
【００１８】
特に図１１に示すように、第１のマシン用架台１３は、実質的に矩形の横断面領域を有し、他方、第２のマシン用架台１４は、実質的にＬ字形の横断面領域を有する。互いに間隔をあけた２つのマシン用架台１３，１４を共通のマシンフレーム１６に対し支持する空気ばね要素１５の数および位置は、この場合、以下のように、すなわち、第１のマシン用架台１３のためには、第１のマシン用架台１３の実質的に矩形の横断面領域の角部の領域に位置している４つの空気ばね要素１５が設けられており、他方、第２のマシン用架台１４のためには、３つの空気ばね要素１５が設けられており、第２のマシン用架台１４の実質的にＬ字形の横断面領域の各々の脚部の端部に夫々１つの空気ばね要素１５があり、横断面領域の２つの脚部によって形成されている角部の領域に空気ばね要素１５があるように、選択されている。一方では第１のマシン用架台１３のための空気ばね要素１５および他方では第２のマシン用架台１４のための空気ばね要素１５は、特に、旋削ユニット１１の一部である第１のマシン用架台１３が、マシンフレーム１６に対し、フライスユニット１２の一部である第２のマシン用架台１４よりも柔軟に取り付けられているように、互いに異なっていてもよい。空気ばね要素１５は、更に、割り当てられた調整弁（図示せず）を介して、圧縮空気源（同様に図示せず）に接続されていてもよい。それ故に、空気ばね要素１５が選択的に空気圧で負荷されることができ、あるいは空気ばね要素の負荷が軽減されることができる。その目的は、負荷が、各々の加工ユニットすなわち旋削ユニット１１およびフライスユニット１２によって実行される加工に従って、変化する場合でも、所定の位置すなわち各々の空気ばね要素１５の操作高さを保持するためである。
【００１９】
加工ユニット１１，１２のうち、まず、旋削ユニット１１を詳述する。作業空間１７の、図１で左の側には、（水平方向の）幅方向ｘに互いに平行に延びている２つのガイドレール１８は、第１のマシン用架台１３の、図１で上方の取付面に固定されている。割り当てられた複数のＣＮＣ駆動・制御要素（図示せず）によって、Ｘ軸の両方向に、ＣＮＣによって制御された位置に調整されることができるＸ軸キャリッジ１９が、ガイドレール１８上に移動可能に取り付けられている。
【００２０】
（同様に水平方向の）縦方向ｙに互いに平行にかつガイドレール１８に直角方向に延びている２つの他のガイドレール２０は、Ｘ軸キャリッジ１９の、図１で上方の取付面に固定されている。十字テーブル装置には、Ｙ軸キャリッジ２２がガイドレール２０上に移動可能に取り付けられており、このＹ軸キャリッジは、割り当てられた複数のＣＮＣ駆動・制御要素（同様に図示せず）によって、Ｙ軸の双方向に、ＣＮＣによって制御された位置に調整されることができる
Ｙ軸キャリッジ２２の、図１ないし４で下方の取付面２３には、ワークピース用スピンドル２４が固定されている。ワークピース用スピンドルは、ＣＮＣによって制御される回転速度および回転角度で、電動モータ２６によって、ワークピースの回転軸Ｂを中心として回転駆動されることができる。ワークピースの回転軸ＢはＹ軸と一列になっている。ワークピース用スピンドル２４には、より正確には、ワークピース用スピンドルの、作業空間１７に突入する端部には、知られるように、眼鏡レンズＬの、特に、処方箋に基づく面(Rezeptflaeche)を加工するために、ブロック上に装着された眼鏡レンズＬが取着されており、この眼鏡レンズはワークピース用スピンドル２４と同軸に回転することができる。
【００２１】
上記の記載から明らかなように、ワークピース用スピンドル２４は、十字テーブル装置（Ｘ軸キャリッジ１９，Ｙ軸キャリッジ２２）によって、ＣＮＣにより制御された位置で、ワークピースの回転軸Ｂを含むＸ−Ｙ面で移動可能である。他方、眼鏡レンズＬは、ＣＮＣによって制御される回転速度及び回転角度で、ワークピースの回転軸Ｂを中心として回転されることができる。これらの部材は、旋削ユニット１１に割り当てられている第１にワークピース用スピンドルユニット２７を形成する。
【００２２】
作業空間１７の、図１，２，３および５で右の側には、少なくとも１つの、図示した実施の形態では２つのファスト・ツール装置２８，３０が互いに平行に設けられている（２つより多いファスト・ツール装置も原則的には考えられる）。例えば国際公開第02/06005 A1号公報から公知のように、各々のファスト・ツール装置２８，３０はアクチュエータ３２，３４および夫々割り当てられたキャリッジ（「シャトル」ともいう）３６，３８を有する。第１のファスト・ツール装置２８のキャリッジ３６が、アクチュエータ３２によって、ファスト・ツールの軸Ｆ１の双方向に軸方向に移動されることができ、他方、第２のファスト・ツール装置３０のキャリッジ３８は、アクチュエータ３４によって、第１のファスト・ツールの軸Ｆ１に平行な第２のファスト・ツールの軸Ｆ２の双方向に軸方向に移動されることができる。この場合、キャリッジ３６，３８の位置および行程は、ＣＮＣによって別々に制御されることができる。図５に示すように、第１のファスト・ツールの軸Ｆ１、第２のファスト・ツールの軸Ｆ２、Ｙ軸およびワークピースの回転軸Ｂが、平面図で見て同じ方向に延びている。しかし、図３に示した正面図では、Ｙ軸およびワークピースの回転軸Ｂの方向は、一方では、ファスト・ツールの軸Ｆ１の方向とは異なり、他方では、ファスト・ツールの軸Ｆ２とは異なっている。
【００２３】
図示した実施の形態では、各々のキャリッジ３６，３８の、作業空間１７に突入する端部は、旋削バイト４０，４２を有する（図３および５ならびに図６ないし１０を参照せよ）。この旋削バイトは、各々のキャリッジ３６，３８に、ここでは詳細に示さない方法で、固定されている。それ故に、旋削バイト４０，４２は、ファスト・ツールの移動面（Ｘ−Ｆ１面またはＸ−Ｆ２面）に移動されることができる。旋削バイト４０，４２には、超硬チップ（詳細には図示せず）が場合によっては取外し可能にまたは層として取着されている。この超硬チップは切れ刃を形成し、各々の要求に応じて、加工される材料のために特に限定して、多結晶質のダイヤモンド（ＰＫＤ）、ＣＶＤ、天然ダイヤモンド、あるいは耐磨耗性層を有しまたは有しない硬質金属からなってもよい。
【００２４】
フライスユニット１２によって予備加工された、眼鏡レンズＬの、処方箋に基づく面は、１つまたは複数のファスト・ツール装置２８（および場合によっては３０）を用いて、回転しながら、追加加工されることができる。このことは、Ｘ軸および場合によってはＹ軸にすなわちＸ−Ｙ面における眼鏡レンズＬの動きを制御しつつならびにＦ１軸（またはＦ２軸）すなわちＸ−Ｆ１面（またはＸ−Ｆ２面）における加工する旋削バイト４０（または４２）の動きを制御しつつ、なされる。この場合、ファスト・ツール装置２８および３０は、旋削加工に関係しないキャリッジが、旋削加工に関係するキャリッジに対し反対方向に移動するように、起動されることができるが、必ずしも起動される必要はない。それ故に、双方のキャリッジは、いわば反対方向に揺動する。その目的は、妨害的な振動が第１のマシン用架台１３に伝達されることを質量の補償によって防止し、または振動を減少させるためである。ファスト・ツール装置のこのような起動は、国際公開第02/06005 A1号公報に開示される。結果としては、旋削加工の際に、従来の研磨法で達成されることができる面の質にほぼ対応する面の質が達成されることができる。
【００２５】
前記装置１０の特徴は、既に上でより一般的に述べたように、ファスト・ツール装置２８および３０が、第１のマシン用架台１３の取付面５６に取り付けられており、この取付面が、十字テーブル装置（Ｘ軸キャリッジ１９，Ｙ軸キャリッジ２２）およびワークピース用スピンドル２４のための取付面に対し角度αだけ傾斜または調整されており（図３を参照せよ）、それ故に、ファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面またはＸ−Ｆ２面）が、ワークピースの回転軸Ｂを含む、ワークピース用スピンドル２４の移動面（Ｘ−Ｙ面）に対し、傾斜されていることにある。傾斜の角度αは、図示した実施の形態では、約５°であり、しかし、それより幾らか多いか幾らか少なくて、例えば２°から１０°の範囲にあってもよい。
【００２６】
この措置によって、ファスト・ツール装置２８によるＦ１軸における旋削バイト４０の調整ならびにファスト・ツール装置３０によるＦ２軸における旋削バイト４２の調整は、結果として、各々の切れ刃の運動が、２つの運動成分を、すなわち装置１０の縦方向ｙにおける運動成分と、装置１０の高さ方向ｚにおける運動成分とを与えられることを伴う。後者の運動成分は、高さ方向ｚにおける切れ刃の高さ誤差すなわち高さの違いを補償すべく、各々の旋削バイト４０，４２の切れ刃の動作点をワークピース用スピンドル２４のワークピースの回転軸Ｂに整列するために、用いられることができる。
【００２７】
更に、本発明の理解に必要と思われる限りは、フライスユニット１２について記述しよう。フライスユニット１２には、第２のワークピース用スピンドルユニット４４が割り当てられている。このワークピース用スピンドルユニットは、特に図４および６ないし１０に認められるように、第２のマシン用架台１４に取り付けられている。第２のワークピース用スピンドルユニット４４が、構造および機能に関して、原理的に、第１のワークピース用スピンドルユニット２７に対応するので（２つのワークピース用スピンドルユニットに関して、同一の部材（例えば、ガイドレール、キャリッジ、ワークピース用スピンドル、駆動装置および制御要素）が用いられる）、ここでは、第２のワークピース用スピンドルユニットを、その特徴に関してのみ、論じることにしよう。本質的な観点は、ここでは、第２のワークピース用スピンドルユニット４４が、その十字テーブル装置によって、ワークピース用スピンドル２４´の、軸Ｙ´およびＺにおける、ＣＮＣによって制御された動きを、ワークピース用スピンドル２４´のワークピースの回転軸Ｂ´を含むＹ´−Ｚ面において可能にし、他方、眼鏡レンズｌ´が、ＣＮＣによって制御される回転速度及び回転角度で、ワークピースの回転軸Ｂを中心として回転されることができ、前記第２のワークピース用スピンドルユニットが、図示した実施の形態では水平方向に延びている第１のワークピース用スピンドルユニット２７に直角に整列されているので、ワークピース用スピンドル２４，２４´の各々の移動面（Ｘ−Ｙ面およびＹ´−Ｚ面）が互いに直角に延びているという観点である。このことによって、一方では、特にコンパクトな構造が達成される。他方では、これから詳述するように、３つの吸着機を有する積込装置４６による、装置１０の２つの加工ユニット１１および１２の、全自動式の、非常に迅速な、同時的な送りが可能である。
【００２８】
図１ないし３および６ないし１０では、作業空間１７の手前には、出願人による欧州特許公開第0 758 571 A1号公報から構造および機能の点で原理的に公知であるカッタスピンドルユニット４８が、第２のマシン用架台１４の上面に取り付けられている。このカッタスピンドルユニット４８は、特に図５ないし１０に示すように、カッタスピンドル５２を有し、カッタスピンドルは、電動モータ５０によって、制御された回転速度で、フライスの回転軸Ｃを中心として駆動されることができる。カッタスピンドルの、作業空間１７に突入する端部には、フライス５４が取り付けられている。
【００２９】
カッタスピンドルユニット４８によって、眼鏡レンズＬ´に沿って、フライス加工工程を実行することができる。この工程は、欧州特許公開第0 758 571 A1号公報の教示では、プランジカット工程を含む。このプランジカット工程では、制御された回転速度でフライスの回転軸Ｃを中心として回転するフライス５４と、制御された回転角度でワークピースの回転軸Ｂ´を中心として回転する眼鏡レンズＬ´とは、２つの軸方向Ｘ´およびＺのうちの少なくとも１で、制御された位置で、互いに相対的に運動される。かくして、フライス５４の切れ刃は、少なくとも、眼鏡レンズＬ´の外縁の領域で、円形窪み状のリセスを形成し、その後、フライス５４は、成形作業工程では、余分な材料を切除するために、Ｙ´軸およびＺ軸すなわちＹ´−Ｚ面における眼鏡レンズＬ´の移動路の制御によって、眼鏡レンズＬ´の面に亘って、外から内へ、螺旋状の道に沿って案内される。このフライス加工工程の最中の、選択自由な、しかし好ましくは共に進行する作業工程は、縁部の加工および眼鏡レンズＬ´の研磨である。縁部加工中には、回転するフライス５４によって、眼鏡レンズのブランクの加工が、例えば、眼鏡フレームの形状によって規定される周囲輪郭へ、なされる。他方、研磨中には、眼鏡レンズのブランクの、上方のまたは下方の周囲縁部すなわち周囲輪郭は、回転するフライス５４によって斜めに切られまたは面取りされる。これらの方法段階は当業者には熟知されている。それ故に、ここでは、このことにこれ以上立ち入らない。
【００３０】
上記の記述から明らかなように、２つの加工すなわちフライス（予備加工）および旋削（仕上げ加工）は、共通の作業空間１７でなされる。フライスユニット１２および旋削ユニット１１は、共通の動作、共通の制御および共通の操作盤（図示せず）を必要とする。この場合、この「ツインの装置」１０は個別マシンよりも大きく構成されておらず、むしろ、実質的に前記個別マシンに対応する調整面を有する。旋削ユニット１１による眼鏡レンズＬ´のフライス加工中に、同時に、第２の眼鏡レンズＬが旋削ユニット１１上で加工されることができることによって、装置１０の高い生産高が保証されている。この場合、フライスユニット１２および旋削ユニット１１の設置は、２つのワークピース用ライニングが、作業空間１７で、蜜に並列してまたは上下に位置決めされるようにして、操作の、すなわちワークピースの交換の著しい容易化をもたらす。
【００３１】
出費の減少および自動化の容易化にとってこのような好都合な措置は、しかし、加工に関するかなりな問題を含む。すなわち、眼鏡レンズのファスト・ツール精密旋削加工は、外部の振動に対して非常に敏感に反応する超精密旋削方法である。旋削される眼鏡レンズ面の、要求される精度は、この場合、サブマイクロメータの範囲で動揺し、平均荒さ値（Ra-Werte）は２桁のナノメータの範囲で動揺する。これに対し、隣り合ったマシンユニット１２上でのフライス加工中に、第２のワークピース用スピンドルユニット４４の、約８０ｋｇの少なからぬ質量が、比較的高い加速度および最大１４ｍｍの行程をもって動かされる。このことは、同様に、第２のマシン用架台１４における振動をもたらす。このような妨害的な振動は、光学的面の精密旋削の際に、旋削ユニット１１から遠ざけられねばならない。この目的のために、振動吸収手段としては、明細書導入部に記載の複数の空気ばね要素１５は、共通のマシンフレーム１６と、旋削ユニット１１のマシン用架台１３およびフライスユニット１２のマシン用架台１４との間に設けられている。
【００３２】
既述のように、マシン用架台１３，１４のワークピース用スピンドル２４，２４´を夫々担う２つの十字テーブルを直角に設けることによって、ワークピースすなわち眼鏡レンズＬ，Ｌ´が自動的に供給される２つのワークピース用スピンドル２４，２４´は、非常に密接に重なり合って位置決めされることができる。その目的は、簡単なかつ迅速な積込・積降工程を保証するためである。積込および積降のために、操作装置として、積込装置４６が設けられている。図６ないし１０を参照して、この積込装置を詳述する。
【００３３】
積込装置４６は、共通のターンテーブル（取付面）５６に設けられておりかつシリンダ５７を介して軸方向に引き出される３つの吸着機５８（纏めて吸着ヘッドまたはヘッド５９ともいう）によって作業する。これらの吸着機は、同時に、素材片、フライスされたレンズおよび旋削加工されたレンズを吸着することができる。迅速な部分交換のためには、吸着ヘッド５９は、互いに平行に位置決めされておりかつワークピース用スピンドル２４，２４´に設けられた２つのワークピース用ホルダに向かって走行し、加工されたレンズを取り外し、類別し、その後、素材片を、フライスユニット１２のワークピース用スピンドル２４´に設けられたホルダに入れ、フライス削りされたレンズを、旋削ユニット１１のワークピース用スピンドル２４に設けられたホルダに入れればよい。３つの吸着機を有する吸着ヘッド５９を引っ込めた後に、装置１０の、図示しない切屑除けが閉じ、２つのレンズのフライス加工および旋削加工が始まる。この加工中に、吸着ヘッド５９は、加工されたレンズを、加工箱６０に納め、次の加工のための新たな素材片を吸着し、その後、吸着ヘッド５９は待機位置に動かされる。２つのレンズの加工が終了するや否や、新たな積込・積降工程がなされる。この積込・積降工程は、図２および６ないし１０に、詳しく示されている。
【００３４】
図２および６には、（右斜めにハッチングされている）半製品が、フライスユニット１２のワークピース用スピンドル２４´に保持されており、他方、（クロスハッチングされている）完成品は、旋削ユニット１１のワークピース用スピンドル２４に保持されている。２つのワークピース用スピンドル２４，２４´は、ワークピース用スピンドル２４ではｘ方向におけるおよびワークピース用スピンドル２４´ではｚ方向における位置に関しては、積込位置および積降位置にある。加工箱６０は、（ハッチングされていない）ブランクとは、積込位置および積降位置にある。
【００３５】
シリンダ５７がブランクの上方にあり、繰り出され、自らの吸着機５８を用いて、ブランクを真空で吸着する。次に、シリンダ５７は再度引っ込む。結果として、吸着ヘッド５９は旋回軸Ｓを中心として９０°だけ作業空間１７へ転向される。吸着ヘッド５９の、図７で左の２つのシリンダ５７は、９０°の位置に達した後に、旋削ユニット１１のワークピース用スピンドル２４のワークピースの回転軸Ｂおよびフライスユニット１２のワークピース用スピンドル２４´のワークピースの回転軸Ｂ´に対して、軸方向に整列された位置にある。シリンダ５７全体が繰り出されている。
【００３６】
今や、ワークピース用スピンドル２４，２４´は、図８に示すように、第１のワークピース用スピンドルユニット２７のＹ軸および第２のワークピース用スピンドルユニット４４のＹ´軸を適切に起動することによって、吸着ヘッド５９の方向に移動される。一方のシリンダ５７に設けられている吸着機５８は半製品の上にあり、他方のシリンダ５７に設けられている吸着機５８は完成品の上にある。
【００３７】
半製品および完成品は吸着機５８によって吸着される。続いて、ワークピース用スピンドル２４，２４´は、ワークピースの解除後に、起動によって、夫々Ｙ軸およびＹ´軸において、再度戻される。今や、半製品および完成品は、図９に示すように、吸着機５８に保持されている。
【００３８】
続いて、ターンテーブル５６は、回転軸Ｄを中心として１２０°回転される。ブランクがフライスユニット１２のワークピースの回転軸Ｂ´の位置に達し、他方、半製品は旋削ユニット１１のワークピースの回転軸Ｂの位置に達する。同時に、完成品は、旋削ユニット１１のワークピースの回転軸Ｂの位置から、「自由」位置へ旋回される。今や、フライスユニット１２のワークピース用スピンドル２４´に設けられたブランクおよび、同時に、旋削ユニット１１のワークピース用スピンドル２４に設けられた半製品が取り外される。このためには、Ｙ軸キャリッジまたはＹ´軸キャリッジが適切に起動される。
【００３９】
ブランクおよび半製品を夫々ワークピース用スピンドル２４，２４´に取り付けた後に、Ｙ軸キャリッジおよびＹ´軸キャリッジが引っ込められる。それ故に、図１０に示した状態が生じる。続いて、シリンダ５７は引っ込められ、吸着ヘッド５９は、旋回軸Ｓを中心とした旋回によって、作業空間１７から退避される。それ故に、完成品は、シリンダ５７の適切な起動によって、加工箱６０に納められることができる。他方、ブランクは、フライスユニット１２でフライス加工され、半製品は旋削ユニット１２で旋削加工される。
【００４０】
加工後に、積込・積降工程が新たに始まる。この目的のために、新たな加工箱６０が、積込装置４６の搬送ベルト６２によって、吸着ヘッド５９の下方へ運ばれる。他方、元の加工箱６０は搬送ベルト６２によって同時に積込位置および積降位置から運び去られる。
【００４１】
共通の作業空間で少なくとも１つのフライス空間および少なくとも１つの旋削ユニットを有する装置によって特に眼鏡レンズを加工する、特にその方法が開示される。作業空間では、少なくとも２つの眼鏡レンズが同時に加工される。２つの眼鏡レンズのうち、一方がフライス削りされ、これに対し、他方が旋削される。提案された装置の他の観点は、フライスユニットのおよび旋削ユニットのマシン用架台が、互いに実質的に振動絶縁されておりおよび／またはマシンの少なくとも２つの加工ユニットが、各々のツールに対する、加工される眼鏡レンズを横方向移動を発生させるための、実質的に互いに高さ方向に位置しているワークピース用スピンドルユニットを有することにある。結果として、高い切削能力および高い表面精度および表面の高い質を有する眼鏡レンズ加工が、極めて短時間で可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】眼鏡レンズＬを加工するための、本発明に係わる高性能フライス削り・旋削装置を右斜め前上方から見た斜視図を示す。この装置は、ツールに関して、フライスユニットと、旋削ユニットを形成する２つのファスト・ツール装置とを有する。ファスト・ツール装置には第１のワークピース用スピンドルユニットが割り当てられており、他方、フライスユニットには第２のワークピース用スピンドルユニットが割り当てられている。
【図２】ワークピース交換のために追加的に設けられた積込装置を有する、図１に示した装置の、右斜め前上方から見た斜視図を示す。
【図３】図２に示した装置の正面図を示す。
【図４】図３で左から見た、図２に示した装置の側面図を示す。
【図５】図３で上から見た、図２に示した装置の平面図を示す。
【図６】ワークピースの交換の１コマを図解する、左斜め前上方から見た、図２に示した装置の斜視図を示す。
【図７】ワークピースの交換の他の１コマを図解する、左斜め前上方から見た、図２に示した装置の斜視図を示す。
【図８】ワークピースの交換の他の１コマを図解する、左斜め前上方から見た、図２に示した装置の斜視図を示す。
【図９】ワークピースの交換の他の１コマを図解する、左斜め前上方から見た、図２に示した装置の斜視図を示す。
【図１０】ワークピースの交換の他の１コマを図解する、左斜め前上方から見た、図２に示した装置の斜視図を示す。
【図１１】図２に示した装置の、図３の線ＸＩ−ＸＩに沿って切った、断面略図を示す。この断面略図は、複数の加工ユニットの担持する空気ばね要素が共通のマシンフレームに設けられていることを図解する。
【符号の説明】
【００４３】
１０  装置
１１  旋削ユニット、加工ユニット
１２  フライスユニット、加工ユニット
１３  第１のマシン用架台
１４  第２のマシン用架台
１５  空気ばね要素
１６  マシンフレーム
１７  作業空間
１８  ガイドレール、十字テーブル装置
１９  Ｘ軸キャリッジ、十字テーブル装置
２０  ガイドレール、十字テーブル装置
２２  Ｙ軸キャリッジ、十字テーブル装置
２４  ワークピース用スピンドル
２４´  ワークピース用スピンドル
２６  電動モータ
２７  第１のワークピス用スピンドルユニット
２８  ファスト・ツール装置
３０  ファスト・ツール装置
３２  アクチュエータ
３４  アクチュエータ
３６  キャリッジ
３８  キャリッジ
４０  旋削バイト、ツール
４２  旋削バイト、ツール
４４  第２のワークピス用スピンドルユニット
４６  積込装置
４８  カッタスピンドルユニット
５０  電動モータ
５２  カッタスピンドル
５４  切れ刃、ツール
５６  ターンテーブル、取付面
５７  シリンダ
５８  吸着機
５９  吸着ヘッド、ヘッド
６０  加工箱
６２  搬送ベルト
α  作用角
ｘ  幅方向
ｙ  縦方向
ｚ  高さ方向
Ｂ  旋削ユニットに取り付けられたワークピースの回転軸
Ｂ´  フライスユニットに取り付けられたワークピースの回転軸
Ｃ  フライスの回転軸
Ｄ  吸着ヘッドの回転軸
Ｆ１  第１のファスト・ツール装置の直線軸
Ｆ２  第２のファスト・ツール装置の直線軸
Ｌ  ワークピースまたは眼鏡レンズ
Ｌ´  ワークピースまたは眼鏡レンズ
Ｓ  吸着ヘッドの旋回軸
Ｘ  旋削ユニットに取り付けられたワークピースを方向ｘに動かす直線軸
Ｙ  旋削ユニットに取り付けられたワークピースを方向ｙに動かす直線軸
Ｙ´  フライスユニットに取り付けられたワークピースを方向ｙ´に動かす直線軸
Ｚ  フライスユニットに取り付けられたワークピースを方向ｚに動かす直線軸．
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006312234.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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