JP5198739B2 - 光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の、光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工する装置に関する。更に、本発明は、装置を用いて、光学的なワークピース、特に、プラスチックの眼鏡レンズを加工する方法に関する。

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、球面の、非球面の、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（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。

上記旋削加工工程のためには、従来の技術では、いわゆるファスト・ツール旋盤が用いられる。これらの旋盤では、旋削バイトが直線状に往復動式に（例えば、前提部分に対応する特許文献１を参照せよ）または回転式に（例えば特許文献２を比較せよ）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。この場合、旋削バイトの切れ刃の動作点は、特に、極めて正確な光学的な面の製造の際に、ワークピーススピンドルの回転軸に非常に正確に整列されねばならない。その目的は、加工されるレンズ面の中心に、出っ張った未加工のゾーンが残らないようにするためである。従って、従来の技術では、旋削バイトのためには、特殊な調整軸による非常に正確な高さ調整可能性が必要である。

このためには、旋削バイトまたは完全なファスト・ツールユニットをも担持することができる固体ジョイントがしばしば用いられる。この場合、細目ねじを手動で調整することによって、固体ジョイント全体が、旋削バイトの対向側で変形される。このことによって、旋削バイトの切れ刃の非常に細かな高さ移動が生じる。このような調整機構の図および調整機構の機能の記述は、例えば、非特許文献１から読み取ることができる。

更に、旋削バイトのための適切な高さ調整可能性を有するツールホルダおよびタレットヘッドが市販されている。特に、適切な機械的な高さ調整可能性を有する交換可能なツールホルダが知られている（例えば、特許文献３および特許文献４を参照せよ）。

高さの整列は、通常、装置の外で、ツール調整装置で実行される。旋削ホルダ全体が、１つの装置の中で、十字テーブルによって、メインスピンドル回転軸の位置を表わす調節部材に近づけられる。輪郭投影機によって、旋削バイトの切れ刃の高さおよび位置が検知され、調節部材に関連づけられる。

しかし、知られた機構はすべて手動による調整を用いる。加工装置の作動中にも自動的な調整を可能にするために、割り当てられた、ＣＮＣによって制御された調整軸が設けられねばならないだろう。このことはかなりの出費を伴うだろう。
国際公開第02/06005 A1号公報 国際公開第99/33611 A1号公報 米国特許第5,245,896号公報 ドイツ特許公開第42 27 268 A1号公報 プレシテック社（米国ニューハンプシャー州キーン）の機械ハンドブック『Precitec Nanoform 200/ Nanoform 350』の１４および１５頁

国際公開第02/06005 A1号公報に記載の従来の技術を前提として、本発明の課題は、ファスト・ツール装置を有し、光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するための装置であって、旋削バイトの切れ刃の動作点が、出来る限り容易な方法かつ高い精度で、ワークピーススピンドルの回転軸に整列されることができてなる装置を提供することである。

上記課題は、請求項１，４、６に記載の特徴によって解決される。

本発明の一態様に係る装置は、
処方箋に基づいて加工される面を有する光学的なワークピースを加工する装置であって、
加工の間に、前記ワークピースの前記加工される面を通るワークピースの回転軸を中心として前記ワークピースを回転駆動させることができるワークピーススピンドルと、
前記加工される面の加工の間に、旋削バイトを駆動して前記加工される面を加工させるファスト・ツール装置とを具備し、
このファスト・ツール装置は、ファスト・ツール軸の両方向へと、前記加工される面と接離するように、前記旋削バイトを位置が制御された状態で移動させるように制御され、
前記加工される面の加工の間に、前記旋削バイトの前記加工される面への動作点が加工される面に沿って移動するように、前記ワークピーススピンドルと、前記ファスト・ツール装置とは、前記ファスト・ツール軸に直交する更なる方向へと互いに相対的に移動される、装置において、
前記ワークピーススピンドルは、前記ワークピースの回転軸とアラインメントした直線軸の両方向へと、前記旋削バイトと接離するように、位置が制御された状態で相対的に移動させるように制御され、
前記更なる方向と、前記ファスト・ツール軸とは、第１のファスト・ツール移動面を形成し、また、前記更なる方向と、前記直線軸とは、前記ワークピースの回転軸を含んだ第２の面を形成し、
前記第１のファスト・ツール移動面は、前記第２の面に対し所定の角度で傾斜するように位置されている。

上記一態様に係る装置では、ファスト・ツールの移動面と、ワークピースの回転軸を含む第２の面とは、所定の角度で傾斜していると共に、ワークスピンドルは、前記回転軸とアラインメントした直線軸の両方向へと移動され、かつ旋削バイトは、ファスト・ツール軸を含んだファスト・ツールの移動面で加工される面と接離するよう移動される。この結果、前記ワークスピンドルの直線軸の両方向へと移動位置と、旋削バイトの移動位置とを制御することにより、ワークピースに対する旋削バイトの高さ、即ち、更なる方向と直線軸とに直交する方向の旋削バイトの位置は、高い精度で高さ調整することができる達成される。このためには、加工に際して、旋削バイトの、ファスト・ツール装置に対する高さの高精度の位置制御は不要である。

結果として、従来の技術では設けられており、本発明とは異なり、加工中に、とにかく、旋削バイトの切れ刃の自動的な高さの調整をすることができない機械的な調整装置は不必要である。このことによって、従来の技術と比較して、ファスト・ツール装置によって動かされる物体（Massen）の重さも、つまりは、従来の技術ではファスト・ツール装置の旋削バイトとキャリッジとの間に設けられた機械的な調整要素の重量だけ減少される。それ故に、ファスト・ツール装置の動力学および帯域幅が、余りに高い動く質量によっては限定されない。このことは、ファスト・ツール装置によって旋削される面の、より高い形状精度を可能にし、特に、より短い加工時間をもたらす。

本発明によって、更に、完全な調整軸が省略され、必要な移動軸の数が最小限度に限定されるのみならず、更に、ツール（ファスト・ツール装置）およびワークピース（ワークピーススピンドル）を好都合に分配することも可能である。例えば、ワークピーススピンドルの調整移動は、レンズの回転対照的な部分、すなわち、面の球面状の部分を形成するために、用いられることができる。他方、例えば、トーリック状の面、角柱状の面、アトーリック状の面またはフリーフォームな面の場合に存する、レンズの非回転対称的な部分は、ファスト・ツール装置の調整移動によって形成される。このことによって、（レバーが短い故に）僅かな行程従ってまた大きな剛性を有するファスト・ツール装置も使用することができる。このことは、同様に、形成された面の質に有益である。

ワークピースの回転軸に対する旋削バイトの切れ刃の高さ調整の微妙さに関して、ファスト・ツール移動面と、ワークピースの回転軸を含む面とが、２°と１０°の間にある作用角を形成することは好ましい。

旋削バイトが、ファスト・ツール装置によって、制御された位置で軸方向に調整されることができることが、特に、移動軸の制御の際の、出来る限り簡単な数学に関して好ましいが、本発明の基本思想、すなわち、ワークピースの回転軸を含む面に対する、ファスト・ツールの移動面の、角度的な調整が、回転式のファスト・ツール装置を有する、例えば国際公開第99/33611 A1号公報から公知の装置においても、実現されることができる。この場合、ファスト・ツールの移動面は、回転式のファスト・ツールの揺動軸に対し直角にある。

以下、添付した部分的な略図を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳述する。図１ないし５は、特に、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を表面加工するための、ＣＮＣによって制御される装置１０を、略図で示す。デカルト座標では、小文字ｘ，ｙおよびｚ夫々は、装置１０の幅方向（ｘ）、縦方向（ｙ）および高さ方向（ｚ）を表わす。

図１ないし５に示すように、装置１０は、加工領域１４を区画する装置フレーム１２を有する。加工領域１４の、図１で左の側には、２つのガイドレール１６が、装置フレーム１２の、図１で上方の取付面１７に固定されている。これらのガイドレールは、水平方向の幅方向ｘで、互いに平行に延びている。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Ｘ軸キャリッジ１８が、ガイドレール１６上で移動可能に取り付けられている。

（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１６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１８の、図１で上方の取付面２１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、ワークピーススピンドル２４が固定されている。ワークピーススピンドルは、ＣＮＣによって制御される回転速度及び回転角度で、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。ワークピーススピンドル２４には、より正確には、ワークピーススピンドルの、加工領域１４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)Ｒ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スピンドル２４と同軸に回転することができる。

上記の記載から明らかなように、ワークピーススピンドル２４は、十字テーブル装置（Ｘ軸キャリッジ１８，Ｙ軸キャリッジ２２）によって、ＣＮＣにより制御された位置で、Ｘ−Ｙ面で移動可能である。このＸ−Ｙ面はワークピースの回転軸Ｂを含み、複数の取付面１７，２１および２３に平行であり、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。

加工領域１４の、図１で右の側には、まず、フライスユニット２８が装置フレーム１２に取り付けられている。このフライスユニットの構造および機能は、出願人による欧州特許公開第0 758 571 A1号公報から原理的に知られている。フライスユニット２８はカッタスピンドル３２を有し、カッタスピンドルは、電動モータ３０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、加工領域１４に突入する端部には、フライス３４が取り付けられている。

フライスユニット２８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３４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Ｙのうちの少なくとも１で、制御された位置で、互いに相対的に移動される。かくして、フライス３４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３４は、成形作業工程では、余分な材料を切除するために、Ｘ軸およびＹ軸すなわちＸ−Ｙ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３４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３４によって面取りされる。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。

図１，３および４では、フライスユニット２８の後方には、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３６，３８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３６，３８はアクチュエータ４０，４２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）４４，４６を有する。第１のファスト・ツール装置３６のキャリッジ４４が、アクチュエータ４０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る間、第２のファスト・ツール装置３８のキャリッジ４６は、アクチュエータ４２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４４、４６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３，４および６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。このことを、以下に、詳細に立ち入ろう。

図示した実施の形態では、各々のキャリッジ４４，４６の、加工領域１４に突入する端部は、旋削バイト４８，５０を有する。この旋削バイトは、各々のキャリッジ４４，４６に、ここでは詳細に示さない方法で、好ましくは（調整可能とは逆に）しっかりと固定されている。それ故に、旋削バイト４８．５０は、夫々、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。特に図６に示すように、旋削バイト４８には、超硬チップ５２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５４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。

フライスユニット２８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Ｒは、１つまたは複数のファスト・ツール装置３６（および場合によっては３８）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４８（または５０）の動きを制御しつつ、再度なされる。この場合、ファスト・ツール装置３６および３８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。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、妨害的な振動が装置フレーム１２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、旋削加工において、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。

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３６および３８が、装置フレーム１２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１８，Ｙ軸キャリッジ２２）およびワークピーススピンドル２４のための取付面１７，２１および２３に対し傾斜または調整されており、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。

この措置によって、ファスト・ツール装置３６によるＦ１軸における旋削バイト４８の調整ならびにファスト・ツール装置３８によるＦ２軸における旋削バイト５０の調整は、結果として、各々の切れ刃５４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５４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４８，５０の切れ刃５４の動作点をワークピーススピンドル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。このような手順は図６に示されている。

図６の上部には、旋削バイト４８の間違った高さ調整が示されている。この場合、ワークピーススピンドル２４および旋削バイト４８の相対調整が、縦方向ｙでなされて、眼鏡レンズＬが、左に示された旋削バイト４８によって表わされる、旋削加工の終りで、所望の厚さすなわち眼鏡レンズＬの目標の最終厚さｄ_Ｓに対応する、縦方向ｙにおける厚さを有するにも拘わらず、表面の欠陥が、図６で誇張的に大きく描かれた出っ張り５８の形で、処方箋に基づく面Ｒに残っている。この表面の欠陥は、旋削バイト４８が、より正確には、旋削バイトの切れ刃５４が、旋削加工の終りに、ワークピースの回転軸Ｂに「当たら」なくて、ワークピースの回転軸Ｂの下方で停止する（ワークピーススピンドル２４の軸方向位置ｙ_ｅが間違ったとき、ツール４８が旋削加工の終りで余りにも低い）ことに起因する。類似の、錐体状の表面の欠陥（図示せず）が生じないのは、旋削加工の終りに、旋削バイト４８の切れ刃５４が、ワークピースの回転軸Ｂの上方で停止する（ツールは余りにも高い）場合である。

図６の下部には、ワークピースの回転軸Ｂに対する旋削バイト４８の正確な高さ調整が示されている。この場合、眼鏡レンズＬの、処方箋に基づく面Ｒには、中央の表面の欠陥は残らない。この目的のためには、以下の手順がなされる。まず、旋削バイト４８の切れ刃５４の、装置１０の座標系における知られた位置で、ならびにファスト・ツールの軸Ｆ１の作用角αで、縦方向ｙにおけるワークピーススピンドル２４の軸方向位置ｙ_ｋが算出される。この軸方向位置の場合、旋削バイト４８の切れ刃５４の動作点は、ワークピースの回転軸Ｂを含むＸ−Ｙ面における、加工される眼鏡レンズＬの目標の最終厚さｄ_Ｓに達する際に、停止する、すなわち、ワークピースの回転軸Ｂに「当たる」。次に、ワークピーススピンドル２４は、Ｙ軸における、制御された位置での軸方向の移動または調整によって、算出された軸方向位置ｙ_ｋへもたらされる。続いて、算出された軸方向位置ｙ_ｋでのワークピーススピンドル２４の軸方向の固定または保持がなされる。回転駆動される眼鏡レンズＬが、今や、Ｘ軸における、ワークピーススピンドル２４の、制御された位置での横方向送り中に、およびファスト・ツール移動面すなわちＸ−Ｆ１面における、旋削バイト４８の、Ｆ１軸上での、制御された位置での調整中に、以下の程度まで、すなわち、加工された眼鏡レンズＬにおける目標の最終厚さｄ_Ｓが達成されるまで、加工される。旋削加工の終りには、旋削バイト４８の切れ刃５４が今や自動的にワークピースの回転軸Ｂに「当たる」。

その代わりに、明細書導入部で既述のように、手順が以下のようになされる。すなわち、ワークピーススピンドル２４はＹ軸に保持されるのではなくて、Ｆ１軸におけるファスト・ツール装置３６の移動の他に、Ｙ軸におけるワークピーススピンドル２４の幾何学的形状形成運動もなされる。より正確に言えば、幾何学的形状の形成がＹ軸およびＦ１軸に分配され、Ｙ軸は緩慢な運動成分を担当し、他方、Ｆ１軸は迅速な運動成分を担う。このような手順の利点は、益々僅かな行程従ってまた益々大きな剛性を有するファスト・ツール装置３６，３８が使用され、更に、益々高い加工速度が達成されるという、特にその利点である。

このとき、このような措置は以下の段階を含む。まず、眼鏡レンズＬにおいて加工される、処方箋に基づく面Ｒの、その目標の面形状に最善に対応する球面状の面形状（最もよく適合した球面）またはトーリック状の面形状（最もよく適合したトーリック状の面）が算出される。更に、前記措置のように、ワークピーススピンドル２４の軸方向位置ｙ_ｋが算出される。この軸方向位置では、旋削バイト４８の切れ刃５４の動作点が、ワークピースの回転軸Ｂを含むＸ−Ｙ面における、加工される眼鏡レンズＬの目標の最終厚さｄ_Ｓに達する際に、停止する。次に、回転駆動される眼鏡レンズＬは、Ｘ軸における、ワークピーススピンドル２４の、制御された位置での横方向送り中に、算出された球面状のまたはトーリック状の「最もよく適合した」面形状に対応する移動路に沿った、Ｙ軸での、ワークピーススピンドル２４の、制御された位置での調整中に、以下の程度まで、すなわちワークピーススピンドル２４が、事前に算出された軸方向位置ｙ_ｋに達するまで、加工され、更に、Ｆ１軸またはファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面）における、旋削バイト４８の、同時的な、制御された位置での調整中に、処方箋に基づく加工される面Ｒの目標の面形状の、算出された球面状のまたはトーリック状の「最もよく適合した」面形状との差異に従って、以下の程度まで、すなわち加工された眼鏡レンズＬにおける目標の最終厚さｄ_Ｓが達成されるまで、加工される。

記載の実施の形態では、Ｘ−Y面が水平方向に延びており、他方、Ｘ−Ｆ１面またはＸ−Ｆ２面が水平線から角度αだけ傾斜されていても、この状況は原理的には逆であってもよい。すなわち、Ｘ−Ｆ１面またはＸ−Ｆ２面が水平方向に延びており、X−Y面が水平線に対し或る角度調整されている。同様に、Ｘ−Ｙ軸およびＸ−Ｆ１面またはＸ−Ｆ２面が水平線から複数の異なった角度で傾斜している実施の形態も考えられる。

光学的なワークピース、特に、プラスチックの眼鏡レンズを加工する装置が開示される。この装置は、ワークピースをワークピースの回転軸を中心として回転駆動させることができるワークピーススピンドルと、旋削バイトをファスト・ツール移動面において動かすことができるファスト・ツール装置とを有する。更に、ワークピーススピンドルおよびファスト・ツール装置は、ワークピースの回転軸を含む面において、互いに相対的に動くことができる。本発明では、ファスト・ツール移動面は、ワークピースの回転軸を含む面に対し傾斜されている。結果的には、旋削バイトの切れ刃の動作点が、特に容易な方法かつ高い精度で、ワークピーススピンドルの回転軸に整列されることができてなる装置が提供される。

光学的なワークピース、特に、プラスチックの眼鏡レンズを加工するための、本発明に係わる装置を、斜め上前から見た斜視図を示す。この装置は、ツールに関して、フライスユニットおよび２つのファスト・ツール装置を有する。 図１に示した装置を斜め上後方から見た斜視図を示す。 図１に示した装置の、下部が切り取られた正面図を示す。 図１に示した装置の、下部が切り取られた正面図を示す。この正面図は、図３の例とは、フライスユニットのカッタスピンドルが、後方にあるファスト・ツール装置を見ることができるように、部分的に切り取られた状態で、示されている点で異なっている。 図３および４を上方の方向から見た、図１に示した装置の平面図を示す。 図１に示した装置のワークスピンドルの正面略図を示す。ワークスピンドルには、横断面図で示された眼鏡レンズが取り付けられており、この眼鏡レンズは、ファスト・ツール装置の旋削バイトによって加工される。図６の上部には、ワークピーススピンドルのワークピースの回転軸に対する旋削バイト４８の間違った高さ調整が示されており、他方、図６の下部には、ワークピースの回転軸に対する旋削バイト正確な高さ調整が示されている。

符号の説明

１０ 装置
１２ 装置フレーム
１４ 加工領域
１６ ガイドレール
１７ 取付面
１８ Ｘ軸キャリッジ
２０ ガイドレール
２１ 取付面
２２ Ｙ軸キャリッジ
２３ 取付面
２４ ワークピーススピンドル
２６ 電動モータ
２８ フライスユニット
３０ 電動モータ
３２ カッタスピンドル
３４ フライスツール
３６ ファスト・ツール装置
３８ ファスト・ツール装置
４０ アクチュエータ
４２ アクチュエータ
４４ キャリッジ
４６ キャリッジ
４８ 旋削バイト
５０ 旋削バイト
５２ 超硬チップ
５４ 切れ刃
５６ 取付面
５８ 出っ張り
α 作用角
ｄ_Ｓ ワークピースまたは眼鏡レンズの目標の最終厚さ
ｘ 幅方向
ｙ 縦方向
ｙ_ｅ ワークピーススピンドルの間違った軸方向位置
ｙ_ｋ ワークピーススピンドルの正確な軸方向位置
ｚ 高さ方向
Ｂ ワークピースの回転軸
Ｃ フライスの回転軸
Ｆ１ 第１のファスト・ツールの直線軸
Ｆ２ 第２のファスト・ツールの直線軸
Ｌ ワークピースまたは眼鏡レンズ
Ｒ 処方に基づいた面
Ｘ ワークピースの直線軸
Ｙ ワークピースの直線軸

Claims (7)

1. 処方箋に基づいて加工される面（Ｒ）を有する光学的なワークピース（Ｌ）を加工する装置（１０）であって、
   加工の間に、前記ワークピース（Ｌ）の前記加工される面（Ｒ）を通るワークピースの回転軸（Ｂ）を中心として前記ワークピース（Ｌ）を回転駆動させることができるワークピーススピンドル（２４）と、
   前記加工される面（Ｒ）の加工の間に、旋削バイト（４８）を駆動して前記加工される面（Ｒ）を加工させるファスト・ツール装置（３６）とを具備し、
   このファスト・ツール装置は、ファスト・ツール軸（Ｆ１）の両方向へと、前記加工される面と接離するように、前記旋削バイトを位置が制御された状態で移動させるように制御され、
   前記加工される面（Ｒ）の加工の間に、前記旋削バイト（４８）の前記加工される面（Ｒ）への動作点が加工される面（Ｒ）に沿って移動するように、前記ワークピーススピンドル（２４）と、前記ファスト・ツール装置（３６）とは、前記ファスト・ツール軸（Ｆ１）に直交する更なる方向（Ｘ）へと互いに相対的に移動される、装置において、
   前記ワークピーススピンドル（２４）は、前記ワークピースの回転軸（Ｂ）と同一軸の直線軸（Ｙ）の両方向へと、前記旋削バイト（４８）と接離するように、位置が制御された状態で相対的に移動させるように制御され、
   前記更なる方向（Ｘ）と、前記ファスト・ツール軸（Ｆ１）とは、第１のファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面）を形成し、また、前記更なる方向（Ｘ）と、前記直線軸（Ｙ）とは、前記ワークピースの回転軸（Ｂ）を含んだ第２の面（Ｘ−Ｙ面）を形成し、
   前記第１のファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面）は、前記第２の面（Ｘ−Ｙ面）に対し所定の角度（α）で傾斜するように位置されている装置（１０）。
2. 前記第１のファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面）と、前記ワークピースの回転軸（Ｂ）を含んだ前記第２の面（Ｘ−Ｙ面）との間の前記所定の角度（α）は、２°と１０°の間にある作用角（α）である請求項１に記載の装置（１０）。
3. 前記ワークピースは、プラスチックの眼鏡レンズを形成するためのワークピースである、請求項１もしくは２に記載の装置（１０）。
4. 請求項１ないし３のいずれか１の装置（１０）を用いて、光学的なワークピース（Ｌ）を加工する方法であって、
   前記旋削バイト（４８）の切れ刃（５４）の前記動作点が、加工されるワークピース（Ｌ）の目標の最終厚さ（ｄ _Ｓ ）に達したときに、前記ワークピースの回転軸（Ｂ）を含んだ前記第２の面（前記Ｘ−Ｙ面）内にある、前記ワークピーススピンドル（２４）の前記直線軸（Ｙ）上の軸方向位置（ｙ_ｋ）を算出する工程と、
   前記ワークピーススピンドル（２４）の位置を、前記算出された軸方向位置（ｙ_ｋ）に調整する工程と、
   前記ワークピーススピンドル（２４）を、前記算出された軸方向位置（ｙ_ｋ）に、軸方向に固定または保持する工程と、
   回転駆動されている前記ワークピース（Ｌ）を、前記ワークピーススピンドル（２４）の前記更なる方向（Ｘ）へ、位置の制御のもとで移動させると共に、前記旋削バイト（４８）を、前記第１のファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面）で、ファスト・ツール軸（Ｆ１）に沿って位置の制御のもとで移動させて、前記ワークピース（Ｌ）を前記目標の最終厚さ（ｄ _Ｓ ）に達成するまで、加工する工程とを具備する方法。
5. 前記ワークピースからプラスチックの眼鏡レンズを形成するための、請求項４に記載の方法。
6. 請求項１ないし３のいずれか１の装置（１０）を用いて、光学的なワークピース（Ｌ）を加工する方法であって、
   前記ワークピース（Ｌ）の加工される面（Ｒ）の目標の面形状に対応する球面状のまたはトーリック状の面形状を算出する工程と、
   前記旋削バイト（４８）の切れ刃（５４）の前記動作点が、加工されるワークピース（Ｌ）の目標の最終厚さ（ｄ _Ｓ ）に達したときに、前記ワークピースの回転軸（Ｂ）を含んだ前記第２の面（前記Ｘ−Ｙ面）内にある、前記ワークピーススピンドル（２４）の前記直線軸（Ｙ）上の軸方向位置（ｙ _ｋ ）を算出する工程と、
   前記ワークピーススピンドル（２４）が、前記直線軸（Ｙ）の前記算出された軸方向位置（ｙ_ｋ）に達するまで、前記算出された球面状のまたはトーリック状の面形状に対応する前記直線軸（Ｙ）方向と更なる方向（Ｘ）との移動路に沿って、回転駆動されている前記ワークピース（Ｌ）を、前記更なる方向（Ｘ）へ、位置の制御のもとで移動させ、かつ前記ワークピーススピンドル（２４）を、前記直線軸（Ｙ）に沿って、位置制御のもとで移動させ、これら移動と同時に、
   前記加工される面（Ｒ）の目標の面形状と、算出された球面状のまたはトーリック状の面形状との相違に基づいて、前記旋削バイト（４８）を、前記第１のファスト・ツール移動面（Ｘ−Ｆ１面）で、ファスト・ツール軸（Ｆ１）に沿って位置の制御のもとで移動させて、
   前記ワークピース（Ｌ）を前記目標の最終厚さ（ｄ_Ｓ）に達成するまで、加工する工程とを具備する方法。
   
7. 前記ワークピースからプラスチックの眼鏡レンズを形成するための、請求項６に記載の方法。

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