(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの材質及び加工モードの種類を入力する加工条件入力手段を有し、入力されたレイアウトデータに基づいて被加工レンズの周縁を研削する眼鏡レンズ研削加工装置において、
装置の砥石軸に取り付け可能な砥石として予め登録された複数の砥石からなる砥石群と、前記複数の各砥石を使用する加工に適用する加工シーケンスプログラムであって、被加工レンズの材質、粗加工、仕上げ加工及び鏡面加工の種類により区分された各加工シーケンスに対応する被加工レンズの回転速度、加工圧を含む各加工シーケンスプログラムを記憶するシーケンスプログラム記憶手段と、前記予め登録された砥石群の中から、前記砥石軸に取り付ける砥石群の構成及び前記各砥石の取り付け位置に関する情報を入力する砥石情報入力手段と、前記加工条件入力手段及び前記砥石情報入力手段の入力情報に基づいて選択された各加工シーケンスプログラムにより順次加工を制御する加工制御手段と、を備えたことを特徴とする眼鏡レンズ研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズを眼鏡枠に合うように研削加工する眼鏡レンズ研削加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被加工レンズを回転させながら、高速回転する砥石に圧接してレンズの周縁を研削加工する眼鏡レンズ研削加工装置が知られている。眼鏡レンズの研削加工では、レンズの材質の種類に適した砥石を使用し、また、粗加工、仕上げ加工等の加工段階ごとに加工に適した砥石を使用する必要がある。
【０００３】
従来の標準的な砥石構成は、プラスチックレンズ用粗砥石、ガラスレンズ用粗砥石、仕上げ砥石の３枚構成が主流であったが、近年、ツーポイントフレームやナイロールフレームがブームで、平加工にさらに磨きをかける鏡面加工を必要とする要望が増加している。また、国によっては、３枚砥石の標準構成のままでよい場合や、ヤゲン部分を含むレンズコバ部分全てを鏡面加工にする鏡面加工砥石を必要とする場合がある。
【０００４】
このような要望に答えるためには、すべの加工に対応する砥石構成にすればよいが、すべての砥石を備えるようにすると、全砥石幅が大きくなりすぎて大幅な機構の変更が必要になり、現状の装置では実現ができない。
【０００５】
このため、製造メーカは、各要望ごとに、３枚砥石の標準構成の装置、これにに平鏡面加工用の砥石を追加した４枚構成の装置、プラスチックレンズ用粗砥石、仕上げ砥石及び鏡面加工砥石の３枚構成でプラスチック加工を専用にした装置等を準備していた。これに伴い、加工制御プログラムもそれぞれの砥石構成に合わせた専用のものを準備していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、加工制御プログラムは加工精度の向上や加工時間の短縮のために変更されることが多い。このような場合、各砥石構成の加工制御プログラム毎にプログラムを更新する必要があり、プログラムの管理が手間であるという問題があった。
【０００７】
装置製造上においても、砥石構成毎に複数のプログラムソフトを管理することは、面倒で間違えやすい。また、装置使用者側での砥石変更も容易ではなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、砥石構成の異なる装置においても、個別に用意するプログラムソフトを少なくし、プログラムソフトの管理が容易な眼鏡レンズ研削加工装置を提供することを技術課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有することを特徴としている。
【００１０】
（１）  レンズの材質及び加工モードの種類を入力する加工条件入力手段を有し、入力されたレイアウトデータに基づいて被加工レンズの周縁を研削する眼鏡レンズ研削加工装置において、
装置の砥石軸に取り付け可能な砥石として予め登録された複数の砥石からなる砥石群と、前記複数の各砥石を使用する加工に適用する加工シーケンスプログラムであって、被加工レンズの材質、粗加工、仕上げ加工及び鏡面加工の種類により区分された各加工シーケンスに対応する被加工レンズの回転速度、加工圧を含む各加工シーケンスプログラムを記憶するシーケンスプログラム記憶手段と、前記予め登録された砥石群の中から、前記砥石軸に取り付ける砥石群の構成及び前記各砥石の取り付け位置に関する情報を入力する砥石情報入力手段と、前記加工条件入力手段及び前記砥石情報入力手段の入力情報に基づいて選択された各加工シーケンスプログラムにより順次加工を制御する加工制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。図１は本発明に係るレンズ研削加工装置の全体構成を示す斜視図である。１は装置のベースで本装置を構成する各部がその上に配置されている。２は装置上部に内蔵される眼鏡枠形状測定部であり、眼鏡枠形状や型板の３次元形状デ−タを得ることができる。その前方には測定結果や演算結果等を文字またはグラフィックにて表示する表示部３と、データを入力したり装置に指示を行う入力部４が並んでいる。装置前部には被加工レンズの形状（コバ厚）を測定するレンズ形状測定部５がある。
【００１６】
６はレンズ研削部であり、ベース１に固定されたスピンドルユニット６１の回転軸６１ａには、複数の砥石からなる砥石群６０が回転可能に取付けられている。砥石としては、例えば、プラスチックレンズ用粗砥石６０ａ、ガラスレンズ用粗砥石６０ｃ、ヤゲン加工と平加工の仕上げ加工に使用する仕上げ砥石６０ｃ、平鏡面砥石６０ｄが取り付けられている。この砥石構成の場合には、プラスチックレンズ、ポリカレンズ（ポリカーボネイトレンズ）及びガラスレンズの粗加工とそれぞれのヤゲン加工、平加工とプラスチックレンズ、ポリカレンズの平鏡面加工が可能となっている。この他、ヤゲン鏡面加工と平鏡面加工を行う鏡面仕上げ加工用砥石、ポリカ対応の粗砥石、砥石幅の広い粗砥石等の各種のレンズ材質や加工種類に対応する砥石を交換して取り付けることができる。各砥石は許容される砥石幅の合計までの間で、様々な選択が可能である。
【００１７】
６５は砥石回転用のＡＣモータであり、回転軸６１ａに取り付けられたプーリ６３、ベルト６４、プーリ６６を介してその回転が砥石群６０に伝達される。７はキャリッジ部で、７００はキャリッジである。
【００１８】
次に、装置の主要な各部の構成を説明する。
【００１９】
（イ）キャリッジ部
図１〜図３に基いてその構造を説明する。図２はキャリッジの断面図、図３はキャリッジの駆動機構を示す矢視Ａ図である。
【００２０】
ベース１に固定されたシャフト７０１にはキャリッジシャフト７０２が回転摺動自在に軸支されており、さらにそれにキャリッジ７００が回動自在に軸支されている。キャリッジ７００にはシャフト７０１と平行にレンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂが同軸かつ回転可能に軸支されている。レンズ回転軸７０４ｂはラック７０５に回転自在に軸支され、ラック７０５はモータ７０６の回転軸に固定されたピニオン７０７により軸方向に移動することができ、これによりレンズ回転軸７０４ｂは軸方向に移動されて開閉動作を行い、レンズＬＥ（以下、被加工レンズともいう）を回転軸７０４ａ、７０４ｂで挟持しうる。
【００２１】
キャリッジ７００の左端には駆動板７１６が固定されており、駆動板７１６には回転軸７１７がシャフト７０１と平行かつ回転自在に取付けられている。また駆動板７１６にはブロック７２２によりパルスモータ７２１が固定されており、パルスモータ７２１の回転は、回転軸７１７の右端に取り付けられたギヤ７２０、回転軸７１７の左端に取り付けられたプーリ７１８、タイミングベルト７１９、プーリ７０３ａを介してシャフト７０２に伝達される。さらに、シャフト７０２の回転は、タイミングベルト７０９ａ、７０９ｂ等を介してレンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂに伝達され、これによりレンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂは同期して回転する。
【００２２】
中間板７１０にはラック７１３が固定さており、キャリッジ移動用モータ７１４の回転軸に取付けられピニオン７１５と噛み合うピニオン７１５の回転により、キャリッジ７００がシャフト７０１の軸方向に移動する。
【００２３】
キャリッジ７００はパルスモータ７２８により回旋する。パルスモータ７２８はブロック７２２に固定されており、パルスモータ７２８の回転軸７２９に固定されたピニオン７３０が丸ラック７２５と噛み合っている。丸ラック７２５は、回転軸７１７と中間板７１０に固定されたシャフト７２３との軸間を結ぶ最短の線分に平行に位置するとともに、シャフト７２３に回転自在に固定された補正ブロツク７２４とブロック７２２との間である程度の自由度をもって摺動可能に保持されている。丸ラック７２５にはストッパ７２６が固定されており、補正ブロック７２４の当接位置より下方にしか摺動できないようになっている。これにより、パルスモータ７２８の回転に応じて回転軸７１７とシャフト７２３の軸間距離ｒ´を制御することができ、このｒ´と直線的相関関係をもつレンズ回転軸７０４ａ，７０４ｂと砥石の回転軸６１ａとの軸間距離ｒを制御することができる。
【００２４】
中間板７１０にはセンサ７２７が設けられ、ストッパ７２６と補正ブロック７２４との当接状態を確認し、レンズの研削状態を知ることができる。また、駆動板７１６にはバネ７３１のフックが掛かっており、他方のフックにはワイヤ７３２が掛かっている。中間板７１０に固定されたモータ７３３の回転軸にはドラムが付いており、ワイヤ７３２を巻き上げることにより、レンズＬＥの砥石群６０への加工圧を変えることができるようになっている。
【００２５】
なお、このキャリッジ部の構成は、本出願人による特開平5-212661号等のものと基本的に同様であるので、詳細はこれを参照されたい。
【００２６】
（ロ）表示部及び入力部
図４は表示部３及び入力部４の外観図である。表示部３は液晶ディスプレイにより構成されており、パラメータ設定画面、レイアウト情報を入力できるレイアウト画面、玉型形状に対するヤゲン位置やヤゲン断面状態をシュミレーションする画面等を後述する主演算制御回路の制御により表示する。
【００２７】
入力部４には、被加工レンズの材質（プラスチック、ポリカ、ガラス）を指示するレンズスイッチ４０２、フレームの材質（メタル、セル）を指示するスイッチ４０３、加工モード（ヤゲン加工、ヤゲン鏡面加工、平加工、平鏡面加工等）を選択するモードスイッチ４０４、被加工レンズの左右を選択するＲ／Ｌスイッチ４０５、表示部３に表示する画面（レイアウト画面、メニュー画面、パラメータ設定画面）を切換えるスイッチ４０７、表示部３に表示されるカーソルや矢印を移動して入力項目を選択する移動スイッチ４０８、データの数値入力等に使用するスイッチ４０９、レイアウトデータの入力方式の変更等に使用するスイッチ４１０、加工の開始及び停止を行うスタート・ストップスイッチ４１１、レンズチャック開閉用のスイッチ４１３、レンズ枠又は型板のトレースを指示するトレーススイッチ４１６、トレースしたデータを転送する次データスイッチ４１７等がある。
【００２８】
（ハ）装置の電気制御系
図５は装置の電気制御系ブロック図の要部を示す図である。主演算制御回路１００は例えばマイクロプロセッサで構成され、その制御は主プログラムメモリ１０１に記憶されているシーケンスプログラムで制御される。加工に関する加工シーケンスプログラム１０００は、プラスチック、ポリカ及びガラスのそれぞれについての粗加工、ヤゲン仕上げ加工の加工シーケンス１００１〜１００９と、プラスチック及びポリカについてのヤゲン鏡面加工、平鏡面加工の加工シーケンス１０１０〜１０１３の１３種類が用意されて記憶されている（図６参照）。各加工シーケンスは、同じ加工でもレンズ種類毎にレンズの回転方向や回転速度、加工圧等が異なるようにして、それぞれ最も適した加工が行われるようにプログラムされている。
【００２９】
パラメータメモリ１０５には、砥石構成のタイプと砥石種類毎の取り付け位置情報、レンズの加工サイズ調整やヤゲン位置調整の情報等が記憶され、主演算制御回路１００はパラメータメモリ１０５のパラメータ情報と各加工シーケンスに基づいて加工を制御する。
【００３０】
また、主演算制御回路１００はシリアル通信ポート１０２を介して、ＩＣカード、検眼システム装置等とデータの交換を行うことが可能である。さらに、眼鏡枠形状測定部２のトレーサ演算制御回路２００とデータ交換・通信を行う。眼鏡枠形状デ−タはデ−タメモリ１０３に記憶される。
【００３１】
主演算制御回路１００には表示部３、入力部４、音声再生装置１０４、レンズ形状測定部５が接続されている。主演算制御回路１００で演算処理されたレンズの計測データ等はデータメモリ１０３に記憶される。キャリッジ移動モータ７１４、パルスモータ７２８、７２１はパルスモータドライバ１１０、パルス発生器１１１を介して主演算制御回路１００に接続されている。パルス発生器１１は主演算制御回路１００からの指令を受けて、それぞれのパルスモータへ何Ｈｚの周期で何パルス出力するかにより各モータの動作をコントロールする。
【００３２】
次に、砥石構成に対応した加工シーケンスの設定について説明する。砥石構成には代表的なタイプがあるので、そのタイプに従って各砥石を配置する。例えば、図１に示したような４枚構成の砥石を配置し、この砥石構成に応じた加工シーケンスを設定する。スイッチ４０７で表示部３にメニュ−画面を呼び出し、さらに表示されたメニュー項目の中からシステム設定に関する項目を呼び出す。表示部３には、図７のような、システムセッティングモードの画面３００が表示される。“SYSTEM MODE ”の項目３０１に矢印３０２を移動スイッチ４０８で移動し、スイッチ４０９でTYPE２を選択する。なお、スイッチ４０９を押すごとに、TYPE１→TYPE２→TYPE３のように切り替わり、各タイプは代表的な砥石構成に対応している。TYPE１は３枚の標準砥石構成を、TYPE２は図１に示した４枚砥石構成を意味している。TYPE３はプラスチック用粗砥石、ヤゲン加工と平加工の仕上げ用砥石、ヤゲン加工と平加工の鏡面加工砥石の３枚砥石構成を意味している。
【００３３】
砥石構成のタイプ指定ができたら、矢印３０２を“WHEEL PARAMETER ”の項目３０３に合わせ、変更スイッチ４１０を押して砥石パラメータ設定画面を呼び出す。表示部３には図８のように、TYPE２の４枚構成の砥石種類に応じた砥石位置を設定できる画面が表示される。矢印３０２により各砥石種類の項目を指定し、その右に表示される数値３０５をスイッチ４０９により変更して、砥石の取り付け位置を入力する。その位置は、加工時に被加工レンズを置く位置を回転軸６１ａの軸上のある基準点からの距離として入力する。なお、各砥石幅やヤゲン位置等は分かっているので、砥石構成のタイプ別に位置情報を予めパラメータメモリ１０５に記憶させておき、入力の手間を省くこともできる。
【００３４】
初期画面に戻すことにより、パラメータメモリ１０５に記憶された砥石構成タイプ毎のパラメータ値が書き換えられる。
【００３５】
以上のように砥石構成とその取り付け位置の設定に基づき、主演算制御回路１００は適用する加工シーケンスプログラムを主プログラムメモリ１０１の中から決定する。砥石と加工シーケンスには密接な関係があるので、砥石構成とその砥石の取り付け位置（加工位置）情報、及びその砥石が適用される加工シーケンスの関係を関連付けるテーブルを用意しておけば、砥石構成毎の個別のプログラムソフトを作成しなくてすむ。図９は４枚砥石構成であるTYPE２のテーブル例である。図の砥石位置はパラメータメモリ１０５に記憶された値が対応付けられる。
【００３６】
次に、実際の加工動作について簡単に説明する（図１０参照）。まず、眼鏡枠形状測定部２を使用して眼鏡枠（または型板）をトレースして眼鏡枠データを得た後、入力部４により装用者のＰＤ値、ＦＰＤ値、光学中心の高さ等のレイアウトデータを入力する。続いて、加工するレンズの材質、フレームの材質、被加工レンズの左右、及び加工モ−ドの加工条件を入力する。
【００３７】
加工条件の入力後、被加工レンズをレンズ回転軸７０４ａ、７０４ｂによりチャッキングし、スタート・ストップスイッチ４１１を押して装置を作動させる。装置は、スタート信号の入力により、被加工レンズを動径情報の形状に加工するための加工補正等の所定の演算処理を行い、続いてレンズ形状測定部５を作動させてレンズ形状測定を行う（加工補正及びレンズ形状の測定については、特開平５−２１２６６１号等を参照されたい）。ヤゲン加工モードのときは、レンズ形状データ（コバ位置）が得られると、この情報に基づいてヤゲン頂点位置を求めるヤゲン計算を行い、ヤゲン加工デ−タを得る。
【００３８】
加工前の必要な処置が完了すると、各加工モードに対応した加工シーケンスに従い、加工データに基づいて加工を実行する。まず、粗加工が実行される。レンズ材質の指定がプラスチック又はポリカのときは被加工レンズがプラスティック用粗砥石６０ａにくるように、レンズ材質の指定がガラスのときはガラス用粗砥石６０ｂにくるようにキャリッジ７００を移動させる。移動位置は、砥石取り付け位置の設定情報に基づいて制御する。そして、レンズ材質の指定による粗加工シーケンスに従い、加工補正情報に基づいてレンズ回転軸の回転動作とキャリッジ７００の回旋動作を制御して、粗加工を行う。
【００３９】
粗加工が終了すると仕上げ加工に移る。ヤゲン加工のときは被加工レンズを仕上げ砥石６０ｃのヤゲン溝のところに位置させる。平加工のときは仕上げ砥石６０ｃの平坦部のところに移動させる。この場合も、砥石取り付け位置の設定情報に基づいて移動位置を制御する。装置は、レンズ材質の指定と加工モードの指定による仕上げ加工シーケンスに従い、各モータを駆動制御して仕上げ加工を行う。
【００４０】
平鏡面加工モードのときは、引き続き鏡面加工に移る。装置は、平鏡面砥石の位置情報に基づいて被加工レンズを平鏡面砥石６０ｄの上にくるように移動させ、その外周を鏡面加工用の加工データに基づき各モータを駆動制御して鏡面加工を行う。
【００４１】
以上、砥石構成をプラスチック用粗砥石、ガラス用粗砥石、仕上げ用砥石、及び平鏡面砥石の４枚にした例を説明したが、砥石構成を変更したいときもプログラムソフトを変更することなく容易に対応できる。例えば、前述したTYPE３の砥石構成に変更する場合には、次のようにする。前述と同様にして、表示部３に図７のシステムセッティングモードの画面３００を呼び出し、項目３０１の砥石構成をTYPE３にする。そして、“WHEEL PARAMETER ”の項目３０３を選択して砥石パラメータ設定画面を呼び出した後、砥石位置を入力する。この場合には、プラスチック用粗砥石の加工位置、仕上げ加工砥石のヤゲン加工位置と平加工位置、鏡面加工砥石のヤゲン加工位置と平加工位置のパラメータ値を入力するようになっている。こうして変更した砥石構成に対応した加工シーケンスに従った加工が可能となる。
【００４２】
また、砥石幅の異なる砥石に交換する場合にも、その砥石幅に合った加工位置の情報を入力することにより、容易に対応可能である。
【００４３】
なお、砥石は個々に加工上の寸法誤差があり、単に交換しただけでは加工後のレンズのサイズやヤゲン位置に誤差を生じることがある。これを解消するために、砥石を交換したときにはレンズのサイズとヤゲン位置を調整するためのパラメータを変更する。サイズ調整の場合は、メニュ−画面からサイズ調整の項目を選択して図１１のサイズ調整のためのパラメータ設定画面を呼び出す。スイッチ４０８で矢印３０２を変更したいパラメータに合わせ、スイッチ４０９で画面右に表示される数値を増減変更して設定する。変更スイッチ４１０でパラメータメモリ１０５の基準値が書き換えられる。初期画面に戻した後、テスト加工を行って加工後のレンズのサイズを確認する。加工後のレンズのサイズが適切になるまでこれを繰り返すことにより調整を完了する。ヤゲン位置調整の場合は、図１２のようなパラメータ設定画面を呼び出す。矢印３０２による変更項目の指定と画面右の数値の変更により、ヤゲン位置に関するパラメータメモリ１０５の基準値を書き換えた後、テスト加工を行ってヤゲン位置が適切になるようにする。
【００４４】
このような調整パラメータは、各砥石構成のタイプ毎に独立してパラメータメモリ１０５に記憶されので、一度調整を済ませれば、２回目からは同じ調整をする必要がなくなる。
【００４５】
このように、砥石構成の変更が同一プログラムソウト上で容易にできるので、装置使用者側においても、例えば標準の３枚構成の砥石と、鏡面加工が可能な砥石を持つことにより、砥石を交換して必要なパラメータ設定を変更するのみで鏡面加工も可能になる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、砥石構成の異なる場合にも、個別に用意するプログラムソフトを少なくできるので、プログラムソフトの管理が容易になる。また、砥石構成を変更してタイプの異なる加工の対応が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施例の装置のキャリッジの断面図を示す図である。
【図３】キャリッジの駆動機構を示す図２の矢視Ａ図である。
【図４】表示部及び入力部の外観図である。
【図５】実施例の装置の電気制御系ブロック図の要部を示す図である。
【図６】主プログラムメモリに記憶された加工シーケンスを示す図である。
【図７】システムセッティングモードの画面例を示す図である。
【図８】４枚砥石構成（TYPE２）の各砥石位置を設定する画面例を示す図である。
【図９】４枚砥石構成（TYPE２）のテーブル例である。
【図１０】加工動作を説明するためのフトーチャートを示す図である。
【図１１】サイズ調整のためのパラメータ設定画面例を示す図である。
【図１２】ヤゲン位置調整のためのパラメータ設定画面例を示す図である。
【符号の説明】
３  表示部
４  入力部
６０  砥石群
１００  主演算制御回路
１０１  主プログラムメモリ
１０５  パラメータメモリ
１０００  加工シーケンスプログラム
【図１】
0004034848.tif 000002
【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】
0004034848.tif 000008
【図８】
0004034848.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004034848.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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