(57)【要約】【課題】構造が簡単で部品点数を削減でき、小型軽量化さらにはコスト低減を可能にした眼鏡レンズ加工装置を提供する。【解決手段】回動アーム５１の先端に加工具回転軸７０を設ける、加工具回転軸７０の各端部に第１の加工具群７４と第２の加工具群９０を設ける。第１の加工具群７４をエンドミル７５と砥石７６とで構成し、第２の加工具群９０をエンドミル９１，砥石９２および溝掘りカッター９３で構成する。エンドミル７５、砥石７６とエンドミル９１、砥石９２とは加工具回転軸７０の回動中心Ｏを挟んで対称的に設けられている。第１、第２の加工具群７４，９０の切替えは、回動アーム５１を略１８０°回動させて加工具回転軸７０を反転させることにより行なう。【選択図】  図２
2008030170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の被加工レンズを縁摺り加工および穴明け加工して眼鏡フレームの枠形状に対応する玉型レンズを製作する眼鏡レンズ加工装置であって、
前記被加工レンズを保持するレンズ回転軸と、
前記レンズ回転軸を回転させるレンズ回転軸駆動用モータと、
前記レンズ回転軸に対応して設けられた加工具回転軸と、
前記加工具回転軸の一端側に取り付けられた第１の加工具群および他端側に取付けられた第２の加工具群とからなる加工具と、
前記加工具回転軸を保持する回動アームと、
前記加工具回転軸を回動させる加工具回転軸駆動用モータと、
前記第１、第２の加工具群の切替え使用時に前記回動アームをその軸線周りに所要角度回動させる加工具群切替え用モータと、
を備えたことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の眼鏡レンズ加工装置において、
前記第１、第２の加工具群は、それぞれエンドミルと砥石とを備え、前記加工具回転軸の回動中心に対して対称的に配置されていることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項３】
請求項２記載の眼鏡レンズ加工装置において、
前記第１の加工具群のエンドミルは、被加工レンズから玉型レンズを繰り抜き加工する荒摺り用エンドミルで、砥石は一次ヤゲン加工部、一次平摺り加工部、一次凸面面取り加工部および一次凹面面取り加工部を一体に備えていることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項４】
請求項２記載の眼鏡レンズ加工装置において、
前記第２の加工具群のエンドミルは、必要に応じて玉型レンズのコバ面またはレンズ面を穴明け加工する穴明け用エンドミルで、砥石は二次ヤゲン加工部、二次平摺り加工部、二次凸面面取り加工部および二次凹面面取り加工部を一体に備えていることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項５】
請求項２または４記載の眼鏡レンズ加工装置において、
前記第２の加工具群に玉型レンズのコバ面を溝掘り加工する溝掘りカッターをさらに設けたことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形の被加工レンズを縁摺り加工および穴明け加工して眼鏡フレームの枠形状に対応する玉型レンズを製作する眼鏡レンズ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数個の加工具を備え、円形の被加工レンズを眼鏡フレームの枠形状に対応する玉型形状に加工し、さらに縁摺り加工（ヤゲン加工、平摺り加工、面取り加工）や穴明け加工を施して所望の形状の眼鏡レンズを製作する加工装置としては、例えば特許文献１に開示されている眼鏡レンズ加工装置が知られている。
【０００３】
前記特許文献１に記載されている眼鏡レンズ加工装置は、眼鏡レンズを保持するレンズ回転軸をもつレンズ回転手段と、眼鏡レンズの周縁にヤゲンを形成するための第１ヤゲン仕上げ砥石が配置された第１砥石回転軸をもつ第１砥石回転手段と、眼鏡レンズの周縁にヤゲンを形成するために前記第１ヤゲン仕上げ砥石より小径の第２ヤゲン仕上げ砥石が配置された第２砥石回転軸をもつ第２砥石回転手段と、ヤゲン加工時に前記第１砥石回転手段および第２砥石回転手段のいずれを使用するかを選択する選択手段とを備えている。また、この加工装置は、第１ヤゲン仕上げ砥石を円筒形に形成し、第２ヤゲン仕上げ砥石を円錐形に形成して第１ヤゲン仕上げ砥石の半分以下の径とし、これらの砥石をフレームカーブ値によって選択的に使用することにより、砥石と形成されたヤゲンとの干渉を防止してヤゲン痩せ（ヤゲンの幅や高さが小さくなること）を抑えるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０７４５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載されている眼鏡レンズ加工装置は、加工具の回転軸を２軸方式とし、第１砥石回転手段と第２砥石回転手段を、それぞれ独立に駆動制御される２つの回転軸に設けているので、構造が複雑で部品点数が多くなり、大型、重量化するばかりか製造コストが嵩むという問題があった。
【０００６】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、構造が簡単で部品点数を削減でき、小型軽量化さらにはコスト低減を可能にした眼鏡レンズ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、円形の被加工レンズを縁摺り加工および穴明け加工して眼鏡フレームの枠形状に対応する玉型レンズを製作する眼鏡レンズ加工装置であって、前記被加工レンズを保持するレンズ回転軸と、前記レンズ回転軸を回転させるレンズ回転軸駆動用モータと、前記レンズ回転軸に対応して設けられた加工具回転軸と、前記加工具回転軸の一端側に取り付けられた第１の加工具群および他端側に取付けられた第２の加工具群とからなる加工具と、前記加工具回転軸を保持する回動アームと、前記加工具回転軸を回転させる加工具回転軸駆動用モータと、前記第１、第２の加工具群の切替え使用時に前記回動アームをその軸線周りに所要角度回動させる加工具群切替え用モータとを備えたものである。
【０００８】
また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、前記第１、第２の加工具群がそれぞれエンドミルと砥石とを備え、前記加工具回転軸の回動中心に対して対称的に配置されているものである。
【０００９】
また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、前記第１の加工具群のエンドミルが被加工レンズから玉型レンズを繰り抜き加工する荒摺り用エンドミルで、砥石が一次ヤゲン加工部、一次平摺り加工部、一次凸面面取り加工部および一次凹面面取り加工部を一体に備えているものである。
【００１０】
また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、前記第２の加工具群のエンドミルが必要に応じて玉型レンズのコバ面または光学面を穴明け加工する穴明け用エンドミルで、砥石が二次ヤゲン加工部、二次平摺り加工部、二次凸面面取り加工部および二次凹面面取り加工部を一体に備えているものである。
【００１１】
また、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置は、前記第２の加工具群に玉型レンズのコバ面を溝掘り加工する溝掘りカッターをさらに設けたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、加工具回転軸の一端側に第１の加工具群を設け、他端側に第２の加工具群を設け、回動アームの回動によって加工具回転軸を所要角度回動させて第１、第２の加工具群を切替え使用するように構成したので、加工具回転軸が一軸方式の複合型加工装置とすることができ、構造の簡素化、部品点数の削減、軽量小型化、コスト低減等を図ることができる。
【００１３】
また、本発明においては、第１の加工具群のエンドミルが被加工レンズから玉型レンズを繰り抜き加工し、この繰り抜き加工された玉型レンズに対して砥石が一次ヤゲン加工、一次平摺り加工、一次凸面面取り加工および一次凹面面取り加工する。また、第２の加工具群のエンドミルが前記玉型レンズのコバ面または光学面に穴明け加工し、砥石が二次ヤゲン加工、二次平摺り加工、二次凸面面取り加工および二次凹面面取り加工するので、一般のリム付き眼鏡フレームと、リムを備えない眼鏡フレーム（縁無し眼鏡フレーム）に装着される眼鏡レンズの製作を可能にする。
【００１４】
さらに、本発明においては、玉型レンズのコバ面を溝掘り加工する溝掘りカッターを備えているので、ナイロールフレームに装着される眼鏡レンズの製作をも可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の内部構造を示す斜視図、図２は同加工装置の加工具回転機構の横断面図、図３は同加工具回転機構の縦断面図、図４はレンズ回転軸の断面図、図５は加工工程を示す図、図６はエンドミルにより被加工レンズを荒摺り加工している状態を示す図、図７はエンドミルの加工軌跡を示す図、図８は一次ヤゲン加工している状態を示す図、図９は一次平摺り加工している状態を示す図、図１０は一次凸面面取り加工している状態を示す図、図１１は一次凹面面取り加工している状態を示す図、図１２は二次ヤゲン加工している状態を示す図、図１３は二次平摺り加工している状態を示す図、図１４は二次凸面面取り加工している状態を示す図、図１５は二次凹面面取り加工している状態を示す図、図１６は溝堀り加工している状態を示す図、図１７は光学面を穴明け加工している状態を示す図、図１８はコバ面を穴明け加工している状態を示す図である。
【００１６】
図１〜図４において、本実施の形態は、レンズ回転軸４と加工具回転機構７の動作方向をそれぞれ３方向とし、合計６方向の動作を数値制御して被加工レンズ３を眼鏡フレームの枠形状に対応する玉型形状に加工した後、さらにその玉型レンズに縁摺り加工および穴明け加工を連続的に行う複合型の眼鏡レンズ加工装置１に適用した例について説明する。レンズ回転軸４の３方向の動作は、回転、左右方向の移動、および上下方向の移動であり、加工具回転機構７の３方向の動作は、加工具回転軸７０の回転、前後方向の移動および垂直面内での回動である。なお、本発明においては、説明の便宜上眼鏡レンズ加工装置１の左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向、前後方向をＺ方向として示す。
【００１７】
前記眼鏡レンズ加工装置１は、床面に設置された箱型の筐体２と、この筐体２内に組み込まれた被加工レンズ３を保持するレンズ回転軸４と、このレンズ回転軸４をＸ方向に移動させる第１のレンズ回転軸移動機構５と、同じくレンズ回転軸４をＹ方向に移動させる第２のレンズ回転軸移動機構６と、被加工レンズ３を荒摺り加工、縁摺り加工および穴明け加工する加工具回転機構７と、これら機構、前記回転軸４，７０および装置全体を制御する制御部（図示せず）等を備えている。
【００１８】
前記被加工レンズ３は、注型重合法によって成形された円形のプラスチックレンズからなり、光学中心を前記レンズ回転軸４の軸線と一致させて同レンズ回転軸４に装着させる場合と、光学中心を偏心させて装着する場合がある。
【００１９】
前記レンズ回転軸４は、図４に示すように軸線を一致させてＸ方向に水平に配置された左右一対の回転軸４Ａ，４Ｂとで構成されている。一方の回転軸４Ａは、一端に被加工レンズ３の凸面３ａを保持するレンズホルダー１０が着脱可能に設けられ、他端側がＹ方向スライダー１１（図１）の一腕１１ａによって回転自在に軸支され、レンズ回転軸駆動用モータ１２からの回転がプーリ、歯付きベルト等の回転伝達手段１４を介して伝達されるように構成されている。他方の回転軸４Ｂは、一端に前記被加工レンズ３をレンズホルダー１０に押し付けるレンズ押え１５が設けられ、他端側が前記Ｙ方向スライダー１１の他腕１１ｂによって回転自在に軸支され、前記レンズ回転軸駆動用モータ１２からの回転が同じくプーリ、歯付きベルト等の回転伝達手段１６を介して伝達されるように構成されている。したがって、回転軸４Ａと４Ｂはレンズホルダー１０とレンズ押え１５で被加工レンズ３を挾持した状態で同期して駆動する。レンズ回転軸駆動用モータ１２としては、回転速度が可変でしかも正逆回転可能なパルスモータが用いられる。
【００２０】
前記第１のレンズ回転軸移動機構５は、筐体２の底板２０上に平行に設置されたＸ方向に長い前後一対のリニアガイド２１と、これらのリニアガイド２１に沿ってＸ方向に移動するＸ方向テーブル２２と、このＸ方向テーブル２２をリニアガイド２１に沿って移動させる図示を省略したＸ方向テーブル用駆動モータ等で構成されている。
【００２１】
前記第２のレンズ回転軸移動機構６は、前記Ｘ方向テーブル２２に立設されたガイドプレート２５と、このガイドプレート２５の前面に平行に設置されたＹ方向に延在する左右一対のリニアガイド２６と、これらのリニアガイド２６に上下動自在に設けられた前記Ｙ方向スライダー１１と、このＹ方向スライダー１１をリニアガイド２６に沿って移動させるＹ方向スライダー用駆動モータ２７等で構成されている。前記Ｙ方向スライダー１１は、平面視コ字状に形成されていることにより、前方に延在する左右一対の腕部１１ａ，１１ｂを一体に有し、これらによって前記レンズ回転軸４の端部を軸支している。このため、レンズ回転軸４は、被加工レンズ３の加工時にＸ方向テーブル２２とＹ方向スライダー１１の移動によってＸ方向とＹ方向の２方向に移動調整され、レンズ回転軸駆動用モータ１２によって駆動する。なお、腕部１１ｂ側には、被加工レンズ３の着脱を可能にするために前記回転軸４ＢをＸ方向に移動させる図示を省略したモーターが組み込まれている。
【００２２】
前記底板２０の上面で前記ガイドプレート２５の後方には、水平な載置台３１が左右前後それぞれ一対からなる合計４本の支柱３２によって設置されており、その上に前記加工具回転機構７が搭載されている。加工具回転機構７は、載置台３１上に平行に設置されたＺ方向に延在する左右一対のガイドレール３３に移動自在に設けられたＺ方向テーブル３４と、このＺ方向テーブル３４をガイドレール３３に沿ってＺ方向に駆動するＺ方向テーブル駆動用モータ３５とを備えている。Ｚ方向テーブル３４の下面中央には、図３に示すようにナット取付部材３６がねじ止め固定されている。この取付部材３６は、載置台３１の下方に延在し、下端に設けた筒状のナット部材３７がねじ体４０に螺合している。ねじ体４０は、前記Ｚ方向テーブル駆動用モータ３５の出力軸３８にカプリング３９を介して連結されており、両端部が軸受４１によってそれぞれ回転自在に軸支されている。
【００２３】
前記Ｚ方向テーブル３４の上には、回動アーム５１を回動自在に保持するホルダー５０が設置されている。ホルダー５０は、両端開放の角筒体からなり、軸線をＺ方向と一致させて水平に設置されており、内部に前記回動アーム５１を軸支する複数個の軸受５２が組み込まれている。また、ホルダー５０の後端面にはモータ取付部材５３（図３）が固定されており、その上端部前面側に前記回動アーム５１を回動させる加工具群切替え用モータ５５が固定されている。この加工具群切替え用モータ５５の回転は、その出力軸５６に設けた駆動ギア５７、モータ取付部材５３に設けた中間ギア５８および回動アーム５１の後端に取付けた従動ギア５９を介して同回動アーム５１に伝達されるように構成されている。
【００２４】
前記回動アーム５１は、同じく筒体からなり前記ホルダー５０を回動自在に貫通している。回動アーム５１の前端側には、加工具回転軸７０（図２）を回転自在に保持するホルダー６１が取付部材６２を介して取付けられている。取付部材６２は、上下に２分割形成されボルト６３によって一体的に結合された２つの分割片６２ａ，６２ｂ（図３）で構成されており、左右両側面に開口する貫通孔６４（図２）と、背面側に開口する嵌合穴６５（図３）とを有し、この嵌合穴６５に前記回動アーム５１の前端側小径部が嵌合され、止めねじ６６（図２）によって固定されている。
【００２５】
前記ホルダ６１は、両端開放の筒体からなり前記取付部材６２の貫通孔６４を貫通して取付けられることにより軸線が前記回動アーム５１の軸線と直交しており、長手方向中央部が前記取付部材６２によって挟持されている。この挾持力は、前記ボルト６３の締付け力によって付与されている。ホルダ６１の背面中央には、前記回動アーム５１の貫通穴６８に連通する開口６９が形成されている。
【００２６】
前記加工具回転軸７０は、前記ホルダ６１内に複数個の軸受７１によって回転自在に軸支されて配設されており、両端部がホルダー６１からそれぞれ外部に突出し、その突出端部が第１、第２の加工取付部７２，７３をそれぞれ構成している。第１の加工具取付部７２には、第１の加工具群７４が取付けられ、第２の加工具取付部７３には第２の加工具群９０が取付けられており、これら加工具群によって円形の被加工レンズ３から玉型レンズ３０を加工する加工具を構成している。
【００２７】
図２において、前記第１の加工具群７４は、荒摺り用のエンドミル７５と、一次用（仕上げ用）の砥石７６とで構成されている。エンドミル７５は、円形の被加工レンズ３から眼鏡フレームの枠形状に対応する玉型形状のレンズ（玉型レンズ）３０（図７）を繰り抜き加工する際に用いられるエンドミルであり、加工具回転軸７０の一端面（図２においては右端面）に取付けられている。なお、エンドミル７５は、外径が３〜４ｍｍ程度の棒状体に形成されている。
【００２８】
前記砥石７６は、一次用（仕上げ用）の砥石で、略円錐形に形成されており、その周面に大径側から小径側に向かって設けられた一次ヤゲン加工部７７、一次平摺り加工部７８、一次凸面面取り加工部７９および一次凹面面取り加工部８０を一体に備え、大径部側が回動アーム５１側で、小径部側がエンドミル７５側となるように加工具回転軸７０に取付けられている。
【００２９】
一次ヤゲン加工部７７は、砥石７６の大径部側周面に設けられており、Ｖ字状のヤゲン用溝８１が形成されている。一次平摺り加工部７８は、一次ヤゲン加工部７７に隣接して設けられ、これと同一斜面を形成している。一次凸面面取り加工部７９は、一次平摺り加工部７８に隣接して設けられ、これより大きな傾斜角度を有している。一次凹面面取り加工部８０は、砥石７６の先端側周面に前記一次凸面面取り加工部７９と対向するように設けられている。このため、一次凸面面取り加工部７９とは傾斜方向が逆の斜面に形成されている。一次凸面面取り加工部７９と一次凹面面取り加工部８０との間には、テーパ状の環状溝８３が形成されている。この環状溝８３の溝幅は、加工対象となる各種玉型レンズ３０の最大コバ厚よりも大きく設定されている。一次ヤゲン加工部７７と一次平摺り加工部７８の傾斜角度は１０°程度である。一次凹面面取り加工部８０は、一次凸面面取り加工部７９より大きな傾斜角度を有している。
【００３０】
前記第２の加工具群９０は、穴明け用のエンドミル９１と、二次用（研磨用）の砥石９２と溝掘りカッター９３とを備えている。
【００３１】
前記エンドミル９１は、縁無し眼鏡フレームに装着される玉型レンズ３０の外周面（コバ面）または光学面に穴明け加工する際に用いられるエンドミルであり、直径が０．８ｍｍ程度の細いものが用いられ、加工具回転軸７０の他端面（図２においては左端面）に設けられている。
【００３２】
前記砥石９２は、前記第１の加工具群７４の砥石７６によって加工された各部を二次（鏡面）仕上げするために用いられる砥石であって、前記砥石７６と略同一形状の円錐形に形成され、外周面に大径部側から小径部側に向かって設けられた二次ヤゲン加工部９６、二次平摺り加工部９７、二次凸面面取り加工部９８および二次凹面面取り加工部９８を一体に備えている。また、砥石９２は、第１の加工具群７４の砥石７６と向きが反対になるように工具軸回転軸７０の第２の加工具取付部７３に取付けられている。二次ヤゲン加工部９６には、Ｖ字状のヤゲン用溝１００が形成されている。二次ヤゲン加工部９６と二次平摺り加工部９７の傾斜角度は等しい。二次凸面面取り加工部９８と二次凹面面取り加工部９９は環状溝１０５を挟んで互いに対向しており、傾斜方向が互いに逆の斜面に形成されている。
【００３３】
また、前記第１の加工具群７４と第２の加工具群９０は、加工具回転軸７０の回動中心Ｏに対して対称的に取付けられている。加工具回転軸７０の回動中心Ｏは、回動アーム５１によって回動されるときの中心であり、回動アーム５１の軸線上に位置している。ここで、第１の加工具群７４と第２の加工具群９０が対称的であるということは、加工具回転軸７０の回動中心Ｏからエンドミル７５と９１の先端までの距離が略等しく、また砥石７６と砥石９２の向きが反対で、回動中心Ｏから先端までの距離が略等しいということを意味する。このように対称的に設けておくと、第１、第２の加工具群７４，９０を切り替えて使用するときは、回動アーム５１をその軸線回りに１８０°回動させれば、エンドミル７５、砥石７６と、エンドミル９１、砥石９２の位置が入れ替わるため、回動アーム５１をその都度Ｘ方向に移動調整する必要がなく、加工具回転機構７の構成および制御を容易にすることができる。
【００３４】
前記溝掘りカッター９３は、ナイロールフレームに装着される玉型レンズのコバ面に細い溝加工を施すために用いられるディスク状のカッターで、前記エンドミル９１と砥石９２との間に設けられている。このような溝掘りカッター９３としては、例えば歯厚が０．６ｍｍ、外径が１６ｍｍ程度で、外周に例えば１６枚の鋸歯状刃を有するディスク状の超鋼カッターが用いられる。
【００３５】
ナイロールフレームは、一般のリム付き眼鏡フレームとは異なり、眼鏡レンズの上側部分を円弧状のハーフリムで保持し、下側部分をチタン、ピアノ線、ナイロン糸等の高張力糸で保持し、この高張力糸の両端をハーフリムに止着するようにしている。このため、玉型レンズ３０のコバ面３０ｃに高張力糸を係止するための溝を形成する必要があり、この溝を前記溝掘りカッター９３によって形成するものである。
【００３６】
図２および図３において、前記Ｚ方向テーブル３４の後端面には、前記加工具回転軸７０を駆動する回転軸駆動用モータ１１０が取付板１１１を介して取付けられている。この駆動用モータ１１０の出力軸１１２には、回転伝達軸１１３の後端がカプリング１１４を介して接続されている。回転伝達軸１１３は、前記回動アーム５１を貫通して先端部が前記開口６９からホルダ６１内に挿入されている。また、回転伝達軸１１３は、回動アーム５１に組み込まれた複数個の軸受１１５によって回転自在に軸支されており、先端には駆動側傘歯車１１６が固定されている。一方、前記加工具回転軸７０には、前記駆動側傘歯車１１６に噛合する従動側傘歯車１１７が固定されている。したがって、駆動用モータ１１０を駆動すると、その出力軸１１２の回転は、カプリング１１４−回転伝達軸１１３−駆動側傘歯車１１６−従動側傘歯車１１７を介して加工具回転軸７０に伝達される。駆動用モータ１１０としては、スピードコントローラ付きの正逆回転可能なＤＣモータまたはサーボモータが用いられ、その回転速度は５，０００〜３０，０００ｒｐｍであるが、使用する加工具によって切り替えられる。例えば、荒摺り用のエンドミル７５による被加工レンズ３の切削加工（玉型レンズの繰り抜き加工）は、２０，０００〜３０，０００ｒｐｍ（ドライ加工）、一次用の砥石７６による一次のヤゲン加工、平摺り加工および面取り加工（凸面、凹面）は、８，０００〜１０，０００ｒｐｍ（ウエット加工）、穴明け用のエンドミル９１による穴明け加工は１５，０００〜２０，０００ｒｐｍ（ドライ加工）、二次用の砥石９２による二次のヤゲン加工、平摺り加工および面取り加工（凸面、凹面）は８，０００〜１０，０００ｒｐｍ（ウエット加工）、溝掘りカッター９３による溝堀り加工は５，０００〜６，０００ｒｐｍ（ドライ加工）である。
【００３７】
図５は上記構造からなる眼鏡レンズ加工装置１による加工ステップを示す図である。
まず、眼鏡フレームの枠形状データ（玉型データ）、玉型レンズ３０の加工に必要な加工データや設定値などの加工情報、例えばレンズ回転軸４を中心とした動径情報（動径角、動径長）、コバ厚、ヤゲンカーブ、溝カーブ、レンズ表面カーブ、溝位置、溝深さ、溝幅、傾斜角度、レンズ材質、レンズ１回転毎の研削量（溝深さ、溝幅）等を眼鏡レンズ加工装置１の制御部に入力する。
【００３８】
加工情報等の制御部への入力は、例えば、通信ネットワーク回線によるデータ送信によるものや、タッチ式パネル等の直接入力手段によるもの等でも容易に行うことができる。
【００３９】
次に、レンズ回転軸４に被加工レンズ３を装着する（ステップＳ１）。装着に際しては、予めレンズホルダー１０によって被加工レンズ３の凸面３ａを保持し、このレンズホルダー１０を一方の回転軸４Ａに取付ける。そして、他方の回転軸４Ｂをレンズ側に移動させてレンズ押え１５を被加工レンズ３の凹面３ｂに所定圧で押し付け、レンズホルダー１０とレンズ押え１５とで被加工レンズ３の中央を挟持する。このようにして加工の準備が完了すると、スタートボタンを操作して被加工レンズ３の加工を開始する。
【００４０】
本眼鏡レンズ加工装置１においては、第１の加工具群７４が、被加工レンズ３から玉型レンズ３０を繰り抜き加工する荒摺り用のエンドミル７５と、一次ヤゲン加工部７７、一次平摺り加工部７８、一次凸面面取り加工部７９および一次凹面面取り加工部８０を一体に有し玉型レンズ３０を縁摺り加工（一次）する砥石７６とを備え、第２の加工具群９０が、玉型レンズ３０のコバ面３０ｃまたは光学面を穴明け加工する穴明け用のエンドミル９１と、二次ヤゲン加工部９６、二次平摺り加工部９７、二次凸面面取り加工部９８および二次凹面面取り加工部９９を有し玉型レンズ３０を縁摺り加工（二次）する砥石９２および玉型レンズ３０のコバ面３０ｃを溝掘り加工する溝掘りカッター９３を備えているので、ステップＳ２〜ステップＳ１１の１０種類のレンズ加工が可能であり、これら工具を選択して使用することにより、一般のリム付き眼鏡フレーム用のレンズ加工、縁無し眼鏡フレーム用のレンズ加工およびナイロールフレーム用のレンズ加工を行なうことができる。なお、縁無し眼鏡フレームには、支持ピンをレンズ光学面に打ち込むタイプと、コバ面に打ち込むタイプの２種類がある。
【００４１】
図６〜図１８に各加工具による加工状態を示す。
図６はエンドミル７５により被加工レンズ３を荒摺り加工することにより、玉型レンズ３０を繰り抜き加工（図５のステップＳ２）している状態を示す図、図７はエンドミル７５の加工軌跡を示す図である。
加工に際しては、Ｚ方向テーブル駆動用モータ３５の駆動によってＺ方向テーブル３４をＺ方向に移動させ、加工具回転軸７０を原点位置からレンズ回転軸４の鉛直上方に移動させる。また、回動アーム５１の回動によって加工具回転軸７０をレンズ回転軸４に対して所要角度傾斜させる（例えば、１０°）。さらに、加工具回転軸駆動用モータ１１０の駆動によって加工具回転軸７０を高速回転させる。加工具回転軸７０を回転させると、これと一体に第１、第２の加工具群７４，９０も回転する。なお、加工具回転軸７０をレンズ回転軸４に対して傾斜させる理由は、砥石７６やホルダー６１がレンズ回転軸４と干渉するのを避けるためである（後述するヤゲン加工、平摺り加工、面取り加工も同様）。
【００４２】
一方、レンズ回転軸駆動用モータ１２の駆動によってレンズ回転軸４を回転させるとともに入力した眼鏡フレームの枠形状データに応じてＹ方向に移動させることにより被加工レンズ３の外周面をエンドミル７５の周面に押しつける。また、レンズ回転軸４の回転速度、上下移動、前後移動を枠形状データに合わせて制御する。すなわち、枠形状データに合わせて玉型レンズ３０の周速を一定にするために、レンズ回転軸４の回転速度、言い換えれば被加工レンズ３の回転角（θ）を制御する（後述するヤゲン加工、平摺り加工、溝掘り加工も同様）。また、フレーム枠形状となるようにＹ方向の移動を制御する（後述するヤゲン加工、平摺り加工、溝掘り加工も同様）。さらに、玉型レンズ３０のコバ厚に応じてＸ方向の移動を制御する（後述するヤゲン加工、面取り加工、溝掘り加工も同様）。これによりエンドミル７５が被加工レンズ３の外周面より切り込み、被加工レンズ３を玉型形状のレンズ３０に繰り抜く。エンドミル７５による玉型レンズ３０の繰り抜き加工は、レンズ回転軸４を略１．５回転させるだけで完了する。また、玉型レンズ３０が繰り抜かれた被加工レンズ３の残滓は、小さく破断されず元の円形を維持しているため処理が容易である。
【００４３】
玉型レンズ３０の繰り抜き加工（ステップＳ２）が終了すると、第１の加工具群７４の砥石７６によって玉型レンズ３０を一次ヤゲン加工（ステップＳ３）または一次平摺り加工（ステップＳ５）する。すなわち、図５に示すように、リム付き眼鏡フレームに装着されるレンズを加工する場合は一次ヤゲン加工を行い、縁無し眼鏡フレームとナイロールフレームに装着されるレンズを加工する場合は、一次平摺り加工を行う。
【００４４】
図８は砥石７６によって玉型レンズ３０のコバ面を一次ヤゲン加工している状態を示す図である。
加工に際しては、加工具回転軸７０を一定高さに保持する。また、レンズ回転軸４に対して一次ヤゲン加工部７７が平行になるように所要角度傾斜（１０°程度）させ、回転速度を砥石７６の回転速度に切り替えて加工具回転軸７０を高速回転させる。一方、レンズ回転軸４を玉型レンズ３０が一次ヤゲン加工部７７に対応するようにＸ方向に移動調整して玉型レンズ３０を回転させるとともに、入力した枠形状データに応じてＸ，Ｙ方向に移動させてコバ面を一次ヤゲン加工部７７に押しつける。これにより一次ヤゲン加工部７７のヤゲン用溝８１が玉型レンズ３０のコバ面に転写され、Ｖ字状の突起からなるヤゲンが形成される。
【００４５】
砥石７６は外径が小さく、しかも円錐形状をしているので、レンズカーブが大きい、例えば８カーブ程度のレンズであっても、砥石７６とヤゲンとの干渉によるヤゲン痩せが発生するようなことがなくヤゲンを良好に加工形成することができる。
【００４６】
図９は砥石７６の一次平摺り加工部７８によって玉型レンズ３０のコバ面を一次平摺り加工（ステップＳ５）している状態を示す図である。
一次平摺り加工部７８によるコバ面３０ｃの一次平摺り加工は、前記一次ヤゲン加工と同様に、加工具回転軸７０をレンズ回転軸４に対して略１０°傾斜させた状態で行なわれる。なお、二次ヤゲン加工（ステップＳ４）および二次平摺り加工（ステップＳ６）については後述する。
【００４７】
図１０は砥石７６によって玉型レンズ３０を一次凸面面取り加工（ステップＳ１０）している状態を示す図である。
加工に際しては、加工具回転軸７０を一定高さに保持する。また、レンズ回転軸４に対して略１０度傾斜させ、加工具回転軸７０を高速回転させる。一方、レンズ回転軸４を玉型レンズ３０が一次凸面面取り加工部７９に対応するようにＸ方向に移動調整して玉型レンズ３０を回転させるとともに、入力した枠形状データに応じてＸ，Ｙ方向に移動させて凸面外周縁部３０ｅを一次凸面面取り加工部７９に押しつける。これにより一次凸面面取り加工部７９が玉型レンズ３０の凸面外周部３０ｅを面取り加工する。
【００４８】
図１１は砥石７６の一次凹面面取り加工部８０によって玉型レンズ３０を一次凹面面取り加工している状態を示す図である。
一次凹面面取り加工部８０による凹面面取り加工（ステップＳ１１）は、レンズ回転軸４をＸ方向に移動調整して玉型レンズ３０の凹面外周部３０ｆを一次凹面面取り加工部８０に押しつけることにより前記一次凸面面取り加工と同様に行なわれる。
【００４９】
第１の加工具群７４の砥石７４による一次ヤゲン加工または一次平摺り加工、および一次面取り加工が終了すると、第２の加工具群９０の砥石９２による二次ヤゲン加工（ステップＳ４）または二次平摺り加工（ステップＳ６）、および二次面取り加工（ステップＳ１１）を一次加工と同じ要領で行なう。
【００５０】
図１２は砥石９２によって玉型レンズ３０を二次ヤゲン加工（ステップＳ４）している状態を示す図である。
加工に際しては、回動アーム５１を１８０°回動させて加工具回転軸７０を反転させ、第１、第２の加工具群７４，９０の位置を入れ替える。反転させる際には、予めレンズ回転軸４を下方に待避させておき、その場で加工具回転軸７０を反転させた後、レンズ回転軸４を再び上昇復帰させる。そして、加工具回転軸７０を回転させる。また、レンズ回転軸４を玉型レンズ３０が砥石９２の二次ヤゲン加工部９６に対応するようにＸ方向に移動調整してレンズ回転軸４を回転させるとともに、入力した枠形状データに応じてＸ，Ｙ方向に移動させて玉型レンズ３０の一次ヤゲン加工によって形成されたヤゲン部を二次ヤゲン加工部９６に押しつける。これにより二次ヤゲン加工部９６が玉型レンズ３０のヤゲンを二次ヤゲン加工する。
【００５１】
図１３は砥石９２によって玉型レンズ３０のコバ面３０ｃを二次平摺り加工（ステップＳ６）している状態を示す図である。
加工に際しては、加工具回転軸７０を一定高さに保持する。また、レンズ回転軸４に対して１０°傾斜させ、加工具回転軸７０を回転させる。一方、レンズ回転軸７０を玉型レンズ３０のコバ面３０ｃが砥石９２の二次平摺り加工部９７に対応するようにＸ方向に移動調整してレンズ回転軸４を回転させるとともに、入力した枠形状データに応じてＸ，Ｙ方向に移動させて玉型レンズ３０の一次平摺り加工されたコバ面３０ｃを二次平摺り加工部９７に押しつける。これにより二次平摺り加工部９７がコバ面３０ｃを二次平摺り加工する。
【００５２】
図１４は砥石９２によって玉型レンズ３０を二次凸面面取り加工（ステップＳ１１）している状態を示す図である。
加工に際しては、加工具回転軸７０を一定高さに保持する。またレンズ回転軸４に対して所要角度（１０°）傾斜させ、加工具回転軸７０を回転させる。一方、レンズ回転軸４を玉型レンズ３０が砥石９２の二次凸面面取り加工部９８に対応するようにＸ方向に移動調整してレンズ回転軸４を回転させるとともに、入力した枠形状データに応じてＸ，Ｙ方向に移動させて玉型レンズ３０の凸面外周部３０ｅを二次凸面面取り加工部９８に押しつける。これにより二次凸面面取り加工部９８が玉型レンズ３０の凸面外周部３０ｅを面取り加工する。
【００５３】
図１５は砥石９２の二次凹面面取り加工部９９によって玉型レンズ３０を二次凹面面取り加工している状態を示す図である。
二次凹面面取り加工部９９による二次凹面面取り加工は、レンズ回転軸４をＸ方向に移動調整して玉型レンズ３０の凹面外周部３０ｆを二次凹面面取り加工部９９に押しつけることにより前記一次凹面面取り加工と同様に行なわれる。
【００５４】
縁無し眼鏡フレームに装着されるレンズの加工に際しては、レンズを支持する支持ピンを差し込むための穴明け加工（ステップＳ７またはＳ８）を必要とする。このような穴明け加工は、二次平摺り加工（ステップＳ６）を行なった後、一次面取り加工（ステップＳ１０）を行なう以前に行われる。
【００５５】
ナイロールフレームに装着されるレンズの加工に際しては、玉型レンズ３０のコバ面３０ｃに対する溝掘り加工（ステップＳ９）を必要とする。このような溝掘り加工は、一次平摺り加工（ステップＳ５）または二次平摺り加工（ステップＳ６）を行なった後、一次面取り加工（ステップＳ１０）を行なう前に行われる。
【００５６】
図１６は溝掘りカッター９３によって玉型レンズ３０を溝堀り加工している状態を示す図である。
加工に際しては、加工具回転軸７０を一定高さに保持する。また、レンズ回転軸４に対して所要角度（１０°）傾斜させ、加工具回転軸７０を回転させる。一方、レンズ回転軸４を玉型レンズ３０が溝掘りカッター９３に対応するようにＸ方向に移動調整してレンズ回転軸４を回転させるとともに、入力した枠形状データに応じてＸ，Ｙ方向に移動させて玉型レンズ３０のコバ面３０ｃを溝掘りカッター９３に押しつける。これにより溝掘りカッター９３が玉型レンズ３０のコバ面３０ｃにナイロール糸係止用の溝を加工する。
【００５７】
図１７はエンドミル９１によって玉型レンズ３０の光学面外周部を穴明け加工している状態を示す図である。
加工に際しては、加工具回転軸７０を一定高さに保持する。また、レンズ回転軸４に対して所要角度（５°程度）傾斜させ、加工具回転軸７０を回転させる。一方、レンズ回転軸４を上下動させて玉型レンズ３０の穴明け加工部をエンドミル９１の高さと一致させる。そして、レンズ回転軸４をエンドミル９１方向に移動させて玉型レンズ３０の凸側光学面をエンドミル９１に押しつけると、エンドミル９１が玉型レンズ３０の光学面に細い穴を形成する。この穴は、凸面から凹面に貫通する貫通穴である。
【００５８】
縁無し眼鏡フレームの場合、通常２本の支持ピンでレンズの耳側縁部を支持するため、この穴明け加工は、レンズ回転軸４をピン間隔に相当する角度だけ回転させて２回行われる。さらに、２本の支持ピンでレンズの鼻側縁部を支持する場合は、レンズ回転軸４を略１８０°回動させて玉型レンズ３０の鼻側縁部を２回穴明け加工する。なお、エンドミル９１による穴明け加工は、一次加工のみで、二次加工は行わない。
【００５９】
図１８は同じくエンドミル９１によって玉型レンズ３０のコバ面３０ｃを穴明け加工している状態を示す図である。
加工に際しては、回動アーム５１を所要角度回動させてエンドミル９１が下向きになるように加工具回転軸７０を垂直線に対して所定角度傾斜させる。この傾斜角度αは、レンズ周縁部における厚さ方向中心線の傾斜角度と略等しい。一方、レンズ回転軸４を回動させて玉型レンズ３０のコバ面３０ｃでエンドミル９１により穴明け加工される部分を真上にする。さらに、レンズ回転軸４を上昇させて玉型レンズ３０をエンドミル９１の真下に位置させる。そして、加工具回転軸７０を回転させ、レンズ回転軸４を上昇移動させて、エンドミル９１に押しつけることにより、エンドミル９１が玉型レンズ３０のコバ面３０ｃを穴明け加工する。この場合も通常耳側と鼻側のコバ面をそれぞれ２本の支持ピンで支持するため、レンズ回転軸４をピン間隔に相当する角度だけ回動させて２回穴明け加工する。
【００６０】
なお、リム付き眼鏡フレームに装着される眼鏡レンズの場合、レンズによっては一次ヤゲン加工と一次面取り加工のみを行い、二次ヤゲン加工および二次面取り加工を行わないものがある。
【００６１】
このように、本発明に係る眼鏡レンズ加工装置１は１本の加工具回転軸７０の各端部に第１、第２の加工具群７４，９０を装着することにより所謂一軸方式を採用しているので、構造が簡単で部品点数および製造コストを削減することができる。また、第１、第２の加工具群７４，９０を加工具回転軸７０の回動中心Ｏに対して対称的に設け、第１、第２の加工具群７４，９０の切替時には回動アーム５１を１８０°回動させることにより加工具回転軸７０を反転させ、第１、第２の加工具群７４，９０の位置を入れ替えるようにしたので、加工具回転機構７をＸ方向に移動調整する必要がなく、またレンズ回転軸４のＸ方向の移動調整量も少なく、装置の制御を簡素化することができる。さらに、不使用工具のための格別な待避位置を確保する必要がないので、装置を小型化することができる。
【００６２】
なお、上記した実施の形態においては、加工具回転機構７を一定高さに保持し、レンズ回転軸４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に駆動制御してレンズ加工を行なうようにした例について説明したが、本発明はこれに限らず、加工具とレンズの動きは相対的なものであるため、レンズ回転軸４を一定高さに保持し、加工具回転機構をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に駆動制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の一実施の形態を示す内部構造の斜視図である。
【図２】同加工装置の加工具回転機構の横断面図である。
【図３】同加工具回転機構の縦断面図である。
【図４】レンズ回転軸の断面図である。
【図５】加工工程を示す図である。
【図６】エンドミルにより被加工レンズを荒摺り加工している状態を示す図である。
【図７】エンドミルの加工軌跡を示す図である。
【図８】一次ヤゲン加工している状態を示す図である。
【図９】一次平摺り加工している状態を示す図である。
【図１０】一次凸面面取り加工している状態を示す図である。
【図１１】一次凹面面取り加工している状態を示す図である。
【図１２】二次ヤゲン加工している状態を示す図である。
【図１３】二次平摺り加工している状態を示す図である。
【図１４】二次凸面面取り加工している状態を示す図である。
【図１５】二次凹面面取り加工している状態を示す図である。
【図１６】溝堀り加工している状態を示す図である。
【図１７】光学面を穴明け加工している状態を示す図である。
【図１８】コバ面を穴明け加工している状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…眼鏡レンズ加工装置、３…被加工レンズ、４…レンズ回転軸、５…第１のレンズ回転軸移動機構、６…第２のレンズ回転軸移動機構、７…加工具回転機構、１２…モータ、３０…玉型レンズ、５１…回動アーム、５５…モータ、７４…第１の加工具群、７５…エンドミル、７６…砥石、７７…一次ヤゲン加工部、７８…一次平摺り加工部、７９…一次凸面面取り加工部、８０…一次凹面面取り加工部、９０…第２の加工具群、９１…エンドミル、９２…砥石、９３…溝掘りカッター、９６…二次ヤゲン加工部、９７…二次平摺り加工部、９８…二次凸面面取り加工部、９９…二次凹面面取り加工部、１１０…モータ。
【図１】
2008030170.tif 000003
【図２】
2008030170.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008030170.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008030170.tif 000009
【図８】
2008030170.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008030170.tif 000013
【図１２】
2008030170.tif 000014
【図１３】
2008030170.tif 000015
【図１４】
2008030170.tif 000016
【図１５】
2008030170.tif 000017
【図１６】
2008030170.tif 000018
【図１７】
2008030170.tif 000019
【図１８】
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