(57)【要約】【課題】レンズ素材を研削加工する際に、送りねじ等の部品の熱膨張に起因して生じる加工寸法のバラツキの問題を解消し、高精度の芯取り加工を行うことのできるレンズ芯取機を提供する。【解決手段】芯取機１の可動テーブル１２側と、架台２側の何れか一方に被検出面２５Ａが設けられ、他方に、前記被検出面２５Ａとの当接によって検出信号を出力する位置検出センサ２４が設けられており、可動テーブル１２の前進移動により、回転砥石１３がレンズ素材Ｗ外周面をあらかじめ設定された研削限界位置まで研削したときに、位置検出センサ２４が被検出面２５Ａに当接し、その結果出力される検出信号によって、送り駆動制御手段が可動テーブル１２を退避位置まで退避移動させる。【選択図】図１
0003134353.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
架台に対して同軸上で回転自在に支持されたベルクランプ軸、及び、ワーク軸のそれぞれの先端にレンズホルダを装着し、これらのレンズホルダ間でレンズ素材を挟持して回転させつつ、前記レンズ素材の回転軸線に直交する方向から可動テーブルに搭載された回転砥石を、前記可動テーブルに駆動連結された送り駆動制御手段によって前進移動させながら、回転している前記回転砥石の外周面によって、当該レンズ素材の外周面を研削加工するレンズ芯取機において、
可動テーブルと、架台の何れか一方の側に被検出面が設けられ、他方の側に前記被検出面との当接によって検出信号を出力する位置検出センサが設けられ、
前記可動テーブルの前進移動により、回転砥石がレンズ素材外周面をあらかじめ設定された研削限界位置まで研削したときに、前記位置検出センサが前記被検出面に当接し、その結果出力される検出信号によって、前記送り駆動制御手段が可動テーブルを退避位置まで退避移動させるようにしたことを特徴とするレンズ芯取機。
【請求項２】
位置検出センサは架台側に設けられ、研削限界位置を可変設定できるように、前記架台に対する前記位置検出センサの取り付け位置が、被検出面との対向方向に進退調整可能になっていることを特徴とする請求項１記載のレンズ芯取機。
【請求項３】
位置検出センサは、ねじ機構により調整ノブの回動操作により架台に対する取り付け位置を調整可能に構成されているとともに、前記架台に対する前記位置検出センサの取り付け位置を表示するための表示手段を有していることを特徴とする請求項２記載のレンズ芯取機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、外周が円形のレンズの外周部を回転砥石によって芯取り加工する芯取機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズの製造工程において行われている芯取り加工においては、例えば、特許文献１に記載されているように、同軸上で回転駆動されるベルクランプ軸とワーク軸のそれぞれの先端にレンズホルダを装着し、これらのレンズホルダ間でレンズ素材を挟持して回転させつつ、前記レンズ素材の回転軸線に直交する方向から可動テーブルに搭載された回転砥石を可動テーブルとともに前進移動させながら、回転している前記回転砥石の外周面によって、当該レンズ素材の外周面を研削している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３０４４３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のレンズ芯取機においては、一般的に回転砥石が搭載されている可動テーブルの送り動作を送りねじを用いて行い、その送り量を、ロータリパルスエンコーダ等の検出手段で検出した送りねじの回転角に基づいて制御しているため、回転砥石がレンズ素材を研削する際に発生する摩擦熱によって送りねじ等の部品が熱膨張すると、レンズ素材外周面の予め設定された研削限界位置まで回転砥石を送るように制御しても、実際の回転砥石の位置にずれが生じて研削加工されたレンズの外径寸法にバラツキが生じてしまう問題があった。
【０００５】
そこで、本考案は、前述したような、レンズ素材を研削加工する際に、送りねじ等の部品の熱膨張に起因して生じる加工寸法のバラツキの問題を解消し、高精度の芯取り加工を行うことのできるレンズ芯取機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本考案は、架台に対して同軸上で回転自在に支持されたベルクランプ軸、及び、ワーク軸のそれぞれの先端にレンズホルダを装着し、これらのレンズホルダ間でレンズ素材を挟持して回転させつつ、前記レンズ素材の回転軸線に直交する方向から可動テーブルに搭載された回転砥石を、前記可動テーブルに駆動連結された送り駆動制御手段によって前進移動させながら、回転している前記回転砥石の外周面によって、当該レンズ素材の外周面を研削加工するレンズ芯取機において、可動テーブルと、架台の何れか一方の側に被検出面が設けられ、他方の側に前記被検出面との当接によって検出信号を出力する位置検出センサが設けられ、前記可動テーブルの前進移動により、回転砥石がレンズ素材外周面をあらかじめ設定された研削限界位置まで研削したときに、前記位置検出センサが前記被検出面に当接し、その結果出力される検出信号によって、前記送り駆動制御手段が可動テーブルを退避位置まで退避移動させるようにしたものである。
【０００７】
本考案のレンズ芯取機においては、位置検出センサは架台側に設けられ、研削限界位置を可変設定できるように、前記架台に対する前記位置検出センサの取り付け位置が、被検出面との対向方向に進退調整可能になっていることが望ましい。
【０００８】
また、本考案のレンズ芯取機においては、位置検出センサは、ねじ機構により調整ノブの回動操作により架台に対する取り付け位置を調整可能に構成されているとともに、前記架台に対する前記位置検出センサの取り付け位置を表示するための表示手段を有していることがさらに望ましい。
【考案の効果】
【０００９】
請求項１記載の考案に係るレンズ芯取機によれば、回転砥石を搭載する可動テーブルが、前記回転砥石のレンズ素材に対する研削限界位置に対応する位置まで移動してきたことを位置検出センサによって検出し、その結果出力される検出信号によって、送り駆動制御手段が可動テーブルを退避位置まで退避移動させるように構成されているため、レンズ素材を研削する際に発生する摩擦熱によって、可動テーブルを駆動する送りねじ等の部品が熱膨張しても、これに影響されることなく、安定した高い精度でレンズの芯取り加工を行うことが可能となる。
【００１０】
また、請求項２記載の考案に係るレンズ芯取機によれば、前記請求項１記載の考案の効果に加えて、研削限界位置を可変設定できるようにしてあるため、種々の直径のレンズの芯取り加工に対応することができる。
【００１１】
さらに、請求項３記載の考案に係るレンズ芯取機によれば、前記請求項１及び請求項２の考案の効果に加え、架台に対する位置検出センサの位置を、表示手段の表示を確認しながら調整ノブを回動操作することによって簡単に調整することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本考案の実施形態を説明する。図１は、本考案の１実施形態におけるレンズ芯取機の概略側面図、図２は、その要部の平面図であり、また、図３は、本実施形態のレンズ芯取機に用いられている位置検出センサの位置調整機構を示す部分平面図、図４は、前記位置検出センサの位置調整機構を示す部分断面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本考案の芯取機１は、架台２上に取り付けられた軸受保持部３に保持された軸受スリーブ３Ａ内の図示しない軸受によって回転自在に支持されているレンズ軸４と、ベルクランプ軸５を有している。なお、図２において、図示は省略しているが、ベルクランプ軸５側もレンズ軸４側とほぼ同様にして架台２に対して回転自在に支持されている。
【００１４】
また、図２に示すように、レンズ軸４とベルクランプ軸５は、同軸上に配置されていて、互いに対向する端部にそれぞれレンズホルダ６、７が取り付けられている。これらのレンズホルダ６、７は、互いに向き合うそれぞれの面が、芯取加工を行うレンズ素材Ｗを両側から挟み込んで保持可能な円錐面形状となっている。
【００１５】
レンズ軸４のレンズホルダ６が取り付けられている端部とは反対側において、軸受保持部３から突出している端部近傍には、プーリ８が設けられていて、このプーリ８は伝動ベルト９を介して、架台２側に設けられている図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。
【００１６】
また、ベルクランプ軸５も、詳細な説明は省略するがレンズ軸４と同様にして前記モータに駆動連結されていて、当該モータにより、レンズ軸４とベルクランプ軸５が一体的に同期回転されるように構成されている。
【００１７】
レンズホルダ６、７間にレンズ素材Ｗを着脱するために、ベルクランプ軸５は、その軸方向前後に進退自在に構成されている。また、図示していないが、ベルクランプ軸５を進退させるためにエアシリンダ機構が用いられていて、このエアシリンダ機構はまた、レンズホルダ６、７間にレンズ素材Ｗを挟んで保持するために、ベルクランプ軸５に軸方向の付勢力を与える役割を果たしている。
【００１８】
一方、レンズ軸４の中心部には、ベルクランプ軸５を後退させて、レンズホルダ６、７間を開き、レンズ素材Ｗを装着したり、芯取加工を終えたレンズ素材Ｗを取り外す際に、一時的にレンズ素材Ｗをレンズホルダ６に真空吸着で保持するための吸気通路１０が設けられている。
【００１９】
前記吸気通路１０の前端部はレンズホルダ６の中心部に形成された通気孔６Ａを介して、前記レンズホルダ６のレンズ素材Ｗと対向する面に開放されており、また、当該吸気通路１０の後端部は、プーリ８の中心部を貫通し、レンズ軸４の後端部に相対回転自在に連結された吸気管路１１に接続されている。そして、前記吸気管路１１と吸気通路１０を介して空気を吸引することにより、レンズ素材Ｗの着脱時に、レンズ素材Ｗをレンズホルダ６に対して負圧で一時的に吸着保持可能になっている。
【００２０】
図１に示すように、架台２上には可動テーブル１２が、図示しないリニアガイド機構によって水平面内でレンズ軸４の回転軸線と直交する方向に進退移動自在に支持されている。
前記可動テーブル１２上には、レンズ素材Ｗの外周面を研削加工するための回転砥石１３が固定された砥石軸１４が設けられている。前記砥石軸１４は、可動テーブル１２上に取り付けられている軸受保持部１５に保持された軸受スリーブ１５Ａ内の図示しない軸受によって、回転自在に支持されている。
【００２１】
図２に示すように、砥石軸１４の軸受部１５から回転砥石１３側と反対側に突出した端部には、プーリ１６が固定されている。前記プーリ１６は、伝動ベルト１７を介して図１に示す可動テーブル１２上に搭載された砥石駆動用モータ１８に取り付けられた駆動プーリ１９に駆動連結されており、前記砥石駆動用モータ１８を回転駆動することで回転砥石１３が回転駆動されるようになっている。
【００２２】
可動テーブル１２は、その下部に設けられているナット部２０が架台２側に定位置で回転自在に支持されている送りねじ軸２１に螺合されている。前記送りねじ軸２１は、軸継手２２を介して送り用モータ２３に駆動連結されていて、前記送り用モータ２３を正転もしくは逆転することによって、可動テーブル１２をレンズ素材Ｗに向けて前進もしくは後退させることができるようになっている。
なお、ナット部２０と送りねじ軸２１には、伝動効率を高めるためにボールねじ機構を用いることが望ましい。
【００２３】
また、送り用モータ２３には、本実施形態においてはサーボモータを用いており、駆動制御回路によって回転の制御がなされるようになっている。また、図示していないが、送り用モータ２３の回転を検出するために、ロータリパルスエンコーダ等の回転検出手段が用いられている。
【００２４】
ここで、本実施形態におけるナット部２０、送りねじ軸２１、送り用モータ２３、ならびに図示していない駆動制御回路は、本考案における送り駆動制御手段を構成している。なお、送り用モータ２３には、ステッピングモータを用いてもよい。
【００２５】
軸受保持部３の下部には、位置検出センサ２４が設けられている。前記位置検出センサ２４は、前述した送り用モータ２３によって進退駆動される可動テーブル１２上に搭載されている回転砥石１３が可動テーブル１２とともに、あらかじめ設定されている研削限界位置まで前進したときに、これを検出し、その検出信号を前記駆動制御回路に送出して送り用モータ２３の回転を反転させ、可動テーブルを退避移動させるためのものである。
【００２６】
本実施形態のものにおいては、高い検出精度を得るために、位置検出センサ２４として、これに設けられた検出部２４Ａの僅かな変位に応じた信号を出力する構造の高精度の変位センサが用いられている。
【００２７】
この検出部２４Ａは、これと対向して可動テーブル１２側の軸受保持部１５の下方前端部分に取り付けられている被検出部材２５の被検出面２５Ａと、可動テーブル１２が前記研削限界位置に対応する所定位置まで前進したときに当接し、前記被検出面２５Ａに押されると僅かに後退変位してその変位に応じた信号を検出信号として前記駆動制御回路に出力し、当該駆動制御回路は、前記信号が検出部２４Ａの変位に対応した所定の閾値に達すると、送り用モータ２３の回転を反転させる。
【００２８】
なお、後述するように、本実施形態においては、位置検出センサ２４は、軸受保持部３に対する取付位置が可動テーブル１２の進退方向に調整可能に構成されている。また、検出部２４Ａの先端と、これが当接する被検出面２５Ａは、検出精度を維持するため超硬合金や焼入鋼等の硬質で耐摩耗性に優れた素材で製作されている。
【００２９】
次に、前述したレンズ芯取機１の動作を説明する。図２に示すように、芯取り加工するレンズ素材Ｗをレンズホルダ６、７間に挟持させた状態で、レンズ軸４とベルクランプ軸５を図示していないモータで同期回転させてレンズ素材Ｗを回転させながら、砥石駆動用モータ１８によって高速回転する回転砥石１３を、送り用モータ２３で送りねじ軸２１を回転させて可動テーブル１２とともに前進させつつ、前記回転砥石１３の外周面によってレンズ素材Ｗの外周面を所定の外径に研削加工する。この際、可動テーブル１２の送り量（回転砥石１３の切り込み量）は、駆動制御回路によって制御される。
【００３０】
こうして、回転砥石１３がレンズ素材Ｗの外周面を予め設定された外径（研削限界位置）まで研削すると、位置検出センサ２４の検出部２４Ａが可動テーブル１２側に設けてある被検出部材２５の被検出面２５Ａに当接する。この際、検出部２４Ａは被検出面２５Ａに押されて僅かに後退変位することで、位置検出センサ２４は検出信号を送り用モータ２３の回転を制御している駆動制御回路に向けて出力する。
【００３１】
その結果、前記検出信号を受けた駆動制御回路は、それまで可動テーブル１２を微速で前進移動させていた送り用モータ２３の回転方向を逆転し、可動テーブル１２を高速で退避位置まで退避移動させて回転砥石１３をレンズ素材Ｗから離脱させる。
【００３２】
その後、レンズ軸４とベルクランプ軸５の回転が停止され、次いで、吸気管路１１から吸気通路１０を通じてレンズホルダ６とレンズ素材Ｗ間の空気が吸引されて、レンズ素材Ｗがレンズホルダ６に負圧で吸着された状態で、他方のレンズホルダ７が軸方向に後退してレンズ素材Ｗから離脱して芯取り加工を終えたレンズ素材Ｗがレンズホルダ６から取り外される。
【００３３】
次に、位置検出センサ２４の取付構造について詳細に説明する。位置検出センサ２４は、前端面の中心部分に検出部２４Ａが設けられた細長い円筒状に形成されていて、軸受保持部３の下部に形成されているガイド孔内に軸方向に摺動自在に嵌合保持されている。
【００３４】
一方、位置検出センサ２４の後端部には、その中心軸線と直角方向に水平に延びる連結腕２６が固定されていて、その先端部には調整ねじ受２７が取り付けられている。調整ねじ受２７は、中空に形成されていて、図４に示すように、位置検出センサ２４と平行に配列されている調整ねじ軸２８の一端部側に形成された小径部分２８Ａに回転自在に外嵌されている。
【００３５】
前記調整ねじ軸２８は、軸受保持部３の下部に設けられている雌ねじ部に螺合しているねじ部２８Ｂを有しており、また、前記小径部分２８Ａの外周面に形成されている断面Ｖ字形の環状溝２８Ｃを有している。
【００３６】
前記環状溝２８Ｃには、調整ねじ受２７に設けられたねじ孔に螺合された止めねじ２９の先端が嵌入されていて、調整ねじ受２７に対する調整ねじ軸２８の軸方向変位が規制されている。止めねじ２９は緩めた状態で調整ねじ受２７に対する調整ねじ軸２８の回転が可能となり、また、完全に締め付けることにより調整ねじ受２７に対して固定することができる。
【００３７】
調整ねじ軸２８の小径部分２８Ａの端部には、調整ノブ３０が固定されており、前記止めねじ２９を少し緩めた状態で調整ノブ３０を回転すると、ねじ軸２８は、軸受保持部３に対して軸方向前後に移動し、これに伴って、調整ねじ受２７と連結腕２６を介して一体的に連結されている位置検出センサ２４がねじ軸２８とともに軸方向前後に移動する。
【００３８】
また、本実施形態においては、位置検出センサ２４の後端部において、連結腕２６の延びる方向と反対側に指針３１が固定されており、一方、軸受保持部３側には前記指針３１に対応する目盛を表示したスケール３２が取り付けられていて、位置検出センサ２４の調整ノブ３０を回転させて位置検出センサ２４の前後位置を調整する際に、この指針３１が指し示す目盛の値によって、調整位置を簡単且つ容易に確認できるようになっている。
【００３９】
なお、本実施形態においては、前記指針３１とスケール３２によって、本考案における表示手段を構成しているが、表示手段は、これに限定するものではなく、位置検出センサ２４の取付位置をさらに細かく調整できるようにするために、指針３１の代わりにノギスのようなバーニャを設けたり、調整ノブ３０の外周面にマイクロメータのような目盛を設けるようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施形態においては、図４にのみ図示しているが、調整ノブ３０や止めねじ２９は、上面を蝶番構造によって開閉自在なカバー３３によって覆われていて、位置検出センサ２４の取付位置の調整時のみカバー３３を開放して調整できるようにしてある。
【００４１】
前述した実施形態においては、位置検出センサ２４を軸受保持部３に設け、被検出面２５Ａを有する被検出部材２５を軸受保持部１５に設けているが、これに限定するものではなく、位置検出センサは、架台側に固定された部分に、また、被検出面は可動テーブル側の前端部分に設けてあればよい。
【００４２】
さらに、被検出面は架台側に設け、検出部を前記被検出面に対向する向きで、位置検出センサを可動テーブル側の前端部分に設けるようにしてもよい。なお、可動テーブル側においては、可動テーブル自体の熱膨張による誤差を極力除くために、被検出面または位置検出センサの検出部を砥石軸の真下付近に位置させることが望ましい。従来、砥石の送り制御は、前述したように送りネジ（ボールネジ）を駆動するサーボモータの回転角度をエンコーダで検出して行なっているが、砥石はボールネジに沿って移動する可動テーブルに設けられているので、モータの出力軸の回転数と砥石位置との関係はボールネジの熱膨張によって微妙に変化して誤差が生じ、その結果がレンズの芯取り精度に影響を及ぼしている。特に、サーボモータの位置と砥石の位置までの距離が長い程その影響が大きい。本発明では、位置検出を前記のように、砥石の近い位置で直接行なっているのでボールネジ等の熱膨張の影響を完全に排除することができ、高精度の芯取り加工が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本考案のレンズ芯取機は、外形輪郭が円形の種々のレンズの芯取り工程において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本考案の１実施形態におけるレンズ芯取機の概略側面図である。
【図２】本考案の１実施形態におけるレンズ芯取機の要部を示す平面図である。
【図３】本考案の１実施形態におけるレンズ芯取機に用いられている位置検出センサの位置調整機構を示す部分平面図である。
【図４】本考案の１実施形態におけるレンズ芯取機に用いられている位置検出センサの位置調整機構を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      レンズ芯取機                  ２      架台
３      軸受保持部                    ３Ａ    軸受スリーブ
４      レンズ軸                      ５      ベルクランプ軸
６      レンズホルダ                  ６Ａ    通気孔
７      レンズホルダ                  ８      プーリ
９      伝動ベルト                    １０    吸気通路
１１    吸気管路                      １２    可動テーブル
１３    回転砥石                      １４    砥石軸
１５    軸受保持部                    １５Ａ  軸受スリーブ
１６    プーリ                        １７    伝動ベルト
１８    砥石駆動用モータ              １９    駆動プーリ
２０    ナット部                      ２１    送りねじ軸
２２    軸継手                        ２３    送り用モータ
２４    位置検出センサ                ２４Ａ  検出部
２５    被検出部材                    ２５Ａ  被検出面
２６    連結腕                        ２７    調整ねじ受
２８    調整ねじ軸                    ２８Ａ  小径部分
２８Ｂ  ねじ部                        ２８Ｃ  環状溝
２９    止めねじ                      ３０    調整ノブ
３１    指針                          ３２    スケール
３３    カバー
【図１】
0003134353.tif 000003
【図２】
0003134353.tif 000004
【図３】
0003134353.tif 000005
【図４】
0003134353.tif 000006