JPH0696219B2 - 玉摺機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、眼鏡のレンズ枠又は該レンズ枠に倣って形成
された型板のレンズ枠形状情報（ρn,θｎ）を計測し、
その形状情報の角度θｎにおける動径線上で動径ρｎの
大きさに被加工レンズを研削加工するための玉摺機に関
する。

【従来技術】

従来の玉摺機は倣い方式のものが一般的で、被加工レン
ズを挟持し低速回転させるレンズ回転軸を有する。この
レンズ回転軸は、研削用砥石との軸間距離を変化しうる
ようにキャリッジにより基台上に支持されている。この
キャリッジのレンズ回転軸に眼鏡枠のレンズ枠から倣い
成形された型板を同軸に取付け、レンズ回転軸に挟持さ
れた被加工レンズを低速回転しつつ砥石で研削加工さ
れ、型板の全周が砥石の研削面と略同一面上に位置する
当て止め部材に当接する状態になったとき被加工レンズ
は型板と同一形状に加工されたものとして研削作業を終
了する。 この従来の倣い方式の玉摺機は、型板を必要とするた
め、眼鏡枠からの型板倣い成形工程が必要であり、眼鏡
枠から型板成形時の成形誤差と、型板に倣って被加工レ
ンズを加工する際の誤差との２重の誤差を生じることに
なる。 また、従来の玉摺機では、型板が当接する当て止め部
に、例えば電気接点またはタッチセンサーを設け、この
センサーの作動により加工終了を検知していた。しか
し、被加工レンズが例えばプラスチックレンズのような
削り代が多く、切込み量が多いレンズの場合、レンズと
砥石とがスリップし、研削がストップしてしまう現象が
発生する。 従来の玉摺機では、この現象が発生した場合、被加工レ
ンズが現に砥石により研削加工されている時々刻々の加
工動径を知ることができないため、型板が当て止め部に
当接するまでに長時間を要するか、あるいは全然研削さ
れず当て止め部に当接しないため、いつまでも加工し続
けるという問題点があった。

【発明の目的】

本発明は、従来の玉摺機の上述の問題点に鑑み、眼鏡枠
のレンズ枠形状を直接または型板を介して計測し、研削
加工中の被加工レンズの研削加工点における時々刻々の
加工動径を求めて、各々の値をもとに被加工レンズを研
削加工制御することのできる玉摺機を提供することを目
的とする。

【発明の構成】

上記目的を達成するために、本発明に係る玉摺機は、次
の構成を有する。 すなわち、眼鏡のレンズ枠または該レンズ枠に倣って形
成された型板のレンズ枠形状情報（ρn,θｎ）をデジタ
ル計測するレンズ枠形状計測手段と、 被加工レンズを研削するために所定位置で高速回転され
る研削用砥石と、 前記被加工レンズをレンズ回転軸まわりに回転可能に保
持し、レンズ回転軸と砥石回転軸との軸間距離を変化可
能に移動しうるキャリッジと、 前記キャリッジの揺動量を検知するためのキャリッジ揺
動量検知手段と、 前記レンズ枠形状情報（ρn,θｎ）を基にして、前記被
加工レンズを加工するための基準形状情報（ｒ′n,θ
ｎ）を算出すための基準形状情報算出手段と、 前記キャリッジ揺動量検知手段により検知された前記キ
ャリッジの揺動量に基づいて、前記被加工レンズの加工
中の加工形状情報（ｒ″n,θｎ）を演算するための加工
形状情報算出手段と、 前記被加工レンズの所定角度θｉにおける前記加工形状
情報（ｒ″n,θｎ）の加工動径ｒ″ｉが前記基準形状情
報（ｒ′n,θｎ）の基準動径ｒ′ｉに達しているか否か
を検知する検知手段と、 前記加工動径ｒ″ｉが前記基準動径ｒ′ｉに一致するま
での加工時間ｔを計測するための計時手段と、 前記計時手段により計測された加工時間ｔが所定加工時
間toを経過した後、前記加工動径ｒ″ｉが前記基準動径
ｒ′ｉに達していないことを前記検知手段により検知さ
れた場合、レンズ回転軸を所定角度だけ回転させ次の角
度θi₊₁における動径線上の加工に移行させる制御手段
と から構成される。

【発明の効果】

本発明は、上述の構成を有するので、キャリッジ移動量
を連続検知することによって被加工レンズの研削加工点
における時々刻々の加工動径を求めることができ、レン
ズおよび砥石間のスリップ現象を検知することができ
る。さらに、研削加工進行中の被加工レンズの加工動径
の値を時々刻々つぶさに知ることにより最も効率のよい
研削制御を行うことができるので、研削加工中において
加工時間の短縮化および研削速度の高速度化を図ること
も可能となる。

【実施例】

玉摺機の概要 第１図は本発明に係る研削装置すなわち玉摺機の研削加
工部を示す斜視図である。筐体１の砥石室２には、荒砥
石3a、ヤゲン砥石3b、平精密加工砥石3cから成る円型砥
石３が集納されており、この砥石３はプーリー４を有す
る回転軸５に取付けられている。プーリー４は砥石モー
タ６の回転軸とベルト７を介して連結されており砥石モ
ータ６の回転により砥石３が回転される。 筐体１に形成された軸受10、11には、キャリッジ軸12が
回転自在でかつその軸方向に摺動可能に軸支され、かつ
その一端は後述する送り台20に形成された軸受21aに回
動可能に嵌挿されている。このキャリッジ軸にはキャリ
ッジ13の腕14、15が固着されている。またキャリッジ13
は腕16、17を有し、これらの腕16、17には被加工レンズ
LEを挟持し回転させるための一対の同軸なレンズ回転軸
18、18aが取付けられている。これらレンズ回転軸のう
ちの一方の軸18aにはチャッキングハンドル19が取付け
られ、これを回転することにより軸18aを軸方向に摺動
し被加工レンズを挟持することができる。 送り台20の基板21には車輪22が取付けられており、この
車輪22は筐体１に取付けられたレール23上に転動可能に
載置され、これにより送り台をレール23に沿って移動可
能に保持されている。送り台20の雌ネジ部24は、モータ
40の回転軸に結合された送りネジ41と噛合しており、モ
ータ40の回動により送り台20は矢印25に示すように左右
に移動される。この送り台20には前記したように軸受21
aが形成されており、この軸受21aにキャリッジ軸12が取
付けられているため、送り台20の左右動によりキャリッ
ジ13も左右動することになる。 さらに送り台20の基板21には、平行な２本のシャフト2
6、26′が植設されており、このシャフトにキャリッジ
昇降部材27が上下動可能に取付けられている。キャリッ
ジ昇降部材27には雌ネジ部28が形成されており、この雌
ネジ部28に昇降部材送りモータ42の回転軸と同軸上に固
定された送りネジ43が噛合しており、モータ42の回動に
より昇降部材27を上下動するように構成されている。昇
降部材27の上面にはキャリッジ13からはり出した腕16a
の先端に取付けられた回転輪16bが当接しておりキャリ
ッジ昇降部材27の上下動によりキャリッジ13が揺動され
るよう構成されている。 レンズ枠計測手段 第2A図は、眼鏡のレンズ枠またはそれに倣って予め型取
りされた玉型の形状をデジタル計測するための計測手段
の一例を示す斜視図である。キャリッジ13の腕16の外側
に張り出したレンズ回転軸18の張り出し軸18bは、キャ
リッジ13に形成された軸受50に嵌挿されている。軸18b
の端部18cには、長方形状の棒状フレームからなる検出
アーム51の一つの長辺フレーム52が軸18bの回転軸と直
交する方向に取付けられている。他の長辺フレーム53に
は検出子54が摺動可能に取付けられており、この検出子
54はフレーム53に挿設されたバネ59により常時フレーム
端側へ押圧されている。検出アーム51の短辺フレーム5
5、56にはプーリー57、58が回動自在に取付けられてい
る。 一方、軸18bにはプーリー60が回動自在に挿設されてい
おり、このプーリー60には同軸にエンコーダ61のコード
板62が固設されている。エンコーダの検出ヘッド62a
は、キャリッジ13の腕16の外側面に固設されている。第
１のワイヤー80は、一端が検出子54に固着され、プーリ
ー57を介してプーリー60に巻回後、他端がプーリー60の
側面に固着されている。 また、第２のワイヤー81はその一端を検出子54に固着さ
れプーリー58を介してプーリー60に第１ワイヤーとは逆
向きに巻回後他端をプーリー60の側面に固着されてい
る。これにより検出子54のフレーム53上での摺動移動量
をプーリー60すなわちエンコーダ61のコード板の回転量
として読取るように構成されている。 検出子54は、第３図に示すように、フレーム53に摺動可
能に嵌挿された摺動座541と、この摺動座に対し軸O₁を
中心に回転可能でかつ、この軸O₁の軸方向に摺動可能に
取付けられた検出フィーラー部542とから構成されてい
る。フィーラー部542は、摺動座541に回転および軸方向
摺動自在に取付けられた回転摺動軸543を有し、この軸5
43に切欠成形により断面半円状の型板検出要接触子544
が形成されている。回転摺動軸543には、ほぼコ字型の
アーム型部材545が取付けられ、このアーム部材545の端
部に回転可能にレンズ枠検出用接触車546が取付けられ
ている。接触子544の接触面544a及び接触車546の接触周
面546aは、ともに軸O₁上に位置するように構成されてい
る。回転摺動軸543の他端近傍には接触面544aと平行に
ピン547が貫通固着されており、このピンは検出子が初
期位置にあるとき長辺フレーム52に取付けられた係止部
材548にその側面が当接される。 キャリッジ13内には、レンズ軸回転用モータ70と、この
モータ70の回転により回転されるスプロケット車72、73
を両端部に設けたスプロケット車軸71とを内蔵してい
る。また、レンズ回転軸18、18aにはそれぞれスプロケ
ット車74、75が設けられている。スプロケット車72、74
にはチェーン76が、スプロケット車73、75にはチェーン
77がそれぞれ掛け渡されておりモータ70の回転をレンズ
回転軸の回転として伝達するように構成されている。 玉摺機筐体１には、眼鏡枠保持手段90の台座91が設けら
れ、この台座91はキャリッジ13が初期定位置に位置する
ときその腕16の長手方向と平行な関係になるよう配置さ
れている。この台座91には、前記キャリッジ13の腕16の
長手方向と平行に２本のレール92、93が取付けられ、こ
のレール92、93には眼鏡枠保持具支持部材94、95が摺動
可能に配設されている。支持部材94と95はバネ96により
王子互いの方向に引張られている。支持部材95の足部95
aにはモータ97の回転軸に設けられた送りネジ97aが噛合
している。支持部材94、95の腕94b、95bの上部は眼鏡枠
保持具100を挟持するための挟持具94c、95cを有してい
る。 眼鏡枠保持具100は、第2B図に示すように、中央に円形
開口102を有するベース板101と、このベース板101上を
互いに対向して摺動可能に取付けられた眼鏡枠挟持腕10
3、104及び眼鏡枠200を上方から押えるためのイコライ
ザー105とから構成されている。 眼鏡枠200の上側リム201′と下側リム201″は、測定す
べきレンズ枠201が円形開口102上に位置するように挟持
腕103、104で挟持され、イコライザー105でレンズ枠を
押え固定する。このときイコライザー105の前側先端部
の縁105a及び後側後端部の縁105bは、それぞれ挟持腕10
3、104の切欠部103a、104aから突出し、ベース板101の
前側縁101aと後側縁101b（図示されず）はそれぞれ縁10
5a、105bと同一平面上に位置される。 このように眼鏡枠200を保持した保持具100は、挟持具94
c、95cで挟持される。ここで、レンズ枠の下側リム20
1″のヤゲン溝201bの中心に対し、イコライザー105の後
側後端部105bとベース板の後側部101bとが同一距離ｄだ
け隔てられるように、ベース板101、イコライザー105、
切欠部103a、104aは構成されている。 一方、挟持具94c、95cは、斜面溝94d、95dが形成されて
いるため、この挟持具94c、95cで上記保持具100を第2c
図に示すように挟持すると、イコライザー105の後側先
端部の縁105bとベース板の後側縁101bは斜面に接してそ
の接点間隔の中央が斜面溝の溝中心と一致するように自
動的に挟持される。これにより、レンズ枠の下側リム20
1″のヤゲン溝201bの中心が、挟持具94c、95cの斜面溝
中心と一致する。 上記の眼鏡枠保持具支持部材94、95で型板を支持すると
きは、第４図に示すように、型板保持具110を利用す
る。型保持具110は支持フレーム111と、その両端に取付
けられた円柱部材112、113と、支持フレーム111の中央
に植設された型板取付支柱114及びこの取付支柱の端面
に直接されたピン114、115、116とから構成されてい
る。型板210は、予めそれに形成されている穴によって
前記ピン114、115、116に嵌合させることにより取付支
柱に取付けられ、この型板保持具を支持部材94、95で挟
持することにより支持される。 レンズ枠計測手段の作動 次に、以上の構成から成るレンズ枠計測手段による眼鏡
レンズ枠の計測について以下に説明する。 眼鏡枠保持具100を支持部材94、95で挾持し（この時、
レンズ枠は第５図に引き出し線200で示す位置をと
る）、モータ40によりキャリッジ13を矢印Ａ（第１図参
照）の方向に所定量移動させた後、初期セット位置にあ
るレンズ枠200の下側リム201″のヤゲン溝201bと接触車
546とが同一平面上で当接するように、モータ97を回転
させる。このモータ97の回転により、保持具100をレー
ル92、93に沿って予め定めた一定量だけ移動させて、検
出アーム51の回転中心O₂がレンズ枠200内に位置するよ
うにする。すなわち、まずこのときレンズ枠200下側リ
ム201″のヤゲン溝201bは接触車546を引っかけると同時
に（この時、レンズ枠は第５図に引き出し線202で示す
位置に移動する）、ピン547は係止部材548から解除され
回転摺動軸543を自由に回動できるようにする（この
時、レンズ枠は第５図に引き出し線204で示す位置に移
動する）。検出子54のフレーム53上での移動量は、ワイ
ヤー80、81によりエンコーダの回転量に変換される。 第2A図に示すように、キャリッジ13及び検出アーム51の
初期定位置において、第５図に示すように検出子54が眼
鏡枠に接触せずバネ59により弾発され初期位置にあると
きの検出子54の軸O₁の線上に原点０（上バー付き）を定
め（第３図参照）、この原点０（上バー付き）から検出
アーム51の回転中心O₂までの距離をｌとし、眼鏡枠の上
記一定量の移動および検出アームの回転にともなう検出
子の移動によるエンコーダのカウント値をCnとし、エン
コーダの分解能をeo/pulse、このときの検出子54の移動
量換算による 分解能をｄ（mm）/pulseとし、前述の初
期位置で検出アーム51がキャリッジ 13の腕16と平行に
なるようにして、これを基準角０゜とすれば、検出アー
ム51の回転角θｎにおけるレンズ枠の動径ρｎは、本実
施例においては、検出子54の検出アーム51上での移動量
をエンコーダ61で検出するには、検出アームの回転量を
も含んだ形で検出される。すなわち、 として与えられる。なお、（１）式よりθｏ＝０すなわ
ち基準位置における動径ρｏは ρｏ＝ｌ−Cod ……………（２） として与えられる。 このようにして、検出アーム51をレンズ枠の全周につい
て回転すれば、回転中心O₂におけるレンズ枠200の形状
情報（ρn,θｎ）（ここでｎ＝０、１、２、３…Ｎ）が
デジタル値として得られる。この（ρn,θｎ）は検出ア
ーム51の回転中心がレンズ枠200の枠内の任意の位置O₂
に位置するときのデータであり、回転中心がレンズ枠20
0の幾何学中心に位置するときのデータではない。 これを補正する方法を、第6A図及び第6B図に示した模式
図を基に説明する。キャリッジ13が初期位置にあるとき
の検出アーム51の回転中心O₂とキャリッジの揺動中心Ｏ
とを結ぶ直線をＹ軸とし、これと直交する軸をＸ軸とす
るＸ−Ｙ直交座標系を取り、上記レンズ枠形状情報（ρ
n,θｎ）を の極座標−直交座標変換式に基づいて座標変換し、直交
座標値とする。直交座標におけるレンズ枠形状情報（x
n、yn）から、Ｘ軸方向と平行な方向での最小値座標点
Ａ（xa、ya）と最大値座標点Ｃ（xc、yc）を、またＹ軸
方向と平行な方向での最小座標点Ｄ（xd、yd）、最大座
標点Ｂ（xb、yb）をそれぞれ求め、これより として与えられるレンズ枠200の幾何学中心O₃を求め
る。初期計測時の回転中心O₂（x₀、y₀）と（４）式で求
められた中心O₃（x₃、y₃）の差 x₀−x₃＝△ｘ、y₀−y₃＝△ｙ を求め、モータ97の回転により眼鏡枠保持手段90を△ｙ
だけ移動させる。また、△ｘはキャリッジ13の揺動量で
与えられる。この揺動はキャリッジ昇降部材27の上下量
ｈにより与えられる。本実施例においては検出アーム51
の回転中心の揺動半径をＭ、回転輪16bの当接点までの
揺動半径ｍとはＭ＝2mの関係を持つので △ｘ≒Ｍ tanβ ｈ≒ｍ tanβ 故に △ｘ≒2h ……………（５） として、昇降部材27を量ｈだけ移動させることにより、
検出アーム51の回転中心をレンズ枠の幾何学中心O₃に一
致させる。 次に、検出アーム51を角度βだけ回転させ原点補正をす
る。こうして検出アーム51をレンズ枠200の幾何学中心
に位置させた状態で、再度検出アーム51を全周にわたり
回転させ検出子54によりレンズ枠の形状情報（ρｎ、θ
ｎ）をデジタル値として得た後、これを記憶させる。 型板計測手段 第７図は、レンズ枠の代わりに型板を使用する場合の型
板の形状計測の方法を示す模式図である。上述の第５図
と同一の構成要素には同一の符号を附してその説明を省
略する。型板計測の場合は、型板検出用接触子544を型
板210の周面部211に当接させて検出アーム51を回転する
ことによりその形状が計測される。型板内に検出アーム
51の回転中心O₂を入れるために予め定めた原点０（上バ
ー付き）から予め定めた距離移動させる。また、検出ア
ーム51が角度θｎに位置するときの動径ｔρｎは、 として与えられ、また角度θ_０＝０における動径ｔρ_０
は ｔρ_０＝C₀d−ｌ ……………（７） として与えられる。 こうして得られた型板210の形状情報（ｔρｎ、θｎ）
（ｎ＝０、１、２、３・・・・・Ｎ）をもとに型板の幾
何学中心をもとめ、その位置に検出アーム51の回転中心
を移動させ、再計測し、そのデータを記憶させることは
前述のレンズ枠計測の場合と同様である。 なお、本実施例においては、第３図に示すようにレンズ
枠200の溝に内接する接触論546の接触点546a及び玉型用
接触子544の接触面544aがともに回動摺動軸543の回転軸
線O₁上に位置するように構成され、測定時は接触輪546
または接触子544が接触圧を受けアーム部材545が接触点
における接触面の法線方向に位置するように回動摺動軸
を回転させ常に正確な計測ができる。 研削制御機構及びその作用 次に、こうして得られたレンズ枠または型板の計測値を
基に被加工レンズを研削加工する構成と作用について、
第８図ないし第12図を参照して説明する。レンズ回転軸
18、18a（第１図参照）により被加工レンズをチャッキ
ングし砥石回転モータ６を駆動し砥石３を回転させキャ
リッジ13の自重により被加工レンズを砥石３に圧接させ
加工させる。 第８図は、被加工レンズLEの研削加工前と研削加工時の
キャリッジ13の回転軸12を中心とした揺動に伴う動作状
態を示す図である。 予め設定された昇格部材27の基準位置ｄ（上バー付き）
（第８図のＨ）でのキャリッジ13の加工前の位置では、
被加工レンズLEは回転軸O₃において挟持される。なお、
加工前の被加工レンズLEは回転軸O₃を中心とする円形で
示される。 被加工レンズLEは、回転軸O₃を中心に研削部（斜線部）
を角度θｎの動径線に拘らず、基準形状情報（ｒ′n,θ
ｎ）（ｎ＝0,1,2,3…Ｎ）のうちの最大の動径ｒ′maxま
で研削加工され、その後基準形状情報（ｒ′n,θｎ）
（ｎ＝0,1,2,3…Ｎ）の角度θｎの各動径線毎に動径
ｒ′ｎの大きさになるように研削加工される（第12図参
照）。なお、角度θｎの各動径線毎に研削加工された被
加工レンズLEは、第８図の研削部（斜線部）を除いた形
状で示される。 第８図の“L"は、予め設定された昇格部材27の基準位置
ｄ（上バー付き）（第８図のＨ）でのキャリッジ13に挟
持された被加工レンズLEの回転軸O₃から、上述した基準
形状情報（ｒ′n,θｎ）（ｎ＝0,1,2,3…Ｎ）のうちの
最大の動径ｒ′maxで砥石３に接する点Q₂までの距離を
表わす。 角度θｎの各動径線毎の研削加工時では、被加工レンズ
LEが砥石３と接する点Q₂は角度θｎ（ｎ＝0,1,2,3…
Ｎ）の動径線毎に移動するが、被加工レンズLEは既に最
大の動径ｒ′maxを半径とする円形状（第12図の研削部
（斜線部）を除いた部分）に研削加工されているため、
被加工レンズLEと砥石３との接する点Q₂は、被加工レン
ズLEの回転軸Q₂′と砥石３の回転軸O₅とを結ぶ直線上に
位置する。 言い換えれば距離Ｌは、予め設定された昇格部材27の基
準位置ｄ（上バー付き）（第８図のＨ）における被加工
レンズLEの回転軸O₃と砥石３の回転軸O₅との軸間距離か
ら、砥石３の半径の大きさを除いた距離と表される。 第８図において、被加工レンズLEが角度θｎの各動径線
毎に動径ｒ′ｎの大きさに研削加工される再、被加工レ
ンズLEの回転により角度θｎにおける動径線が上述した
レンズ回転軸O₂′と砥石回転軸O₅とを結ぶ直線上に配置
され、基準形状情報（ｒ′n,θｎ）（ｎ＝0,1,2,3…
Ｎ）の動径ｒ′ｎの値により昇格部材27が予め設定され
た基準位置ｄ（上バー付き）から降下量dnだけ降下移動
され、キャリッジ13が揺動し、砥石３により動径ｒ′ｎ
の大きさになるように研削加工される。 キャリッジ13の揺動量Inは、キャリッジ揺動量検知手段
であるリニアエンコーダ610により検知され、距離Ｌか
らキャリッジ13の揺動Inを除いた大きさが角度θｎの各
動径線毎の加工中の加工形状情報（ｒ″n,θｎ）（ｎ＝
0,1,2,3…Ｎ）となる。 本発明では、被加工レンズLEは上述のレンズ枠または型
板のレンズ枠形状情報（ρn,θｎ）（ｎ＝0,1,2,3,…
Ｎ）で与えられる数値データに従って加工される。キャ
リッジ揺動量1nをチェックするために、本実施例ではリ
ニアエンコーダ610を利用している。このエンコーダ
は、その一端を支持部材30の側面に支点Ｐを中心に回動
自在に取付けたスケール611と、キャリッジ13の側面に
やはり回動自在に取付けられた検出ヘッド612とから構
成されている。キャリッド13の揺動量1nが与えるキャリ
ッジ13の回転角γはまた検出ヘッド612の回転角γと同
一角である。キャリッジ13の回転に伴う検出ヘッド612
の移動は、スケール611の読取り値として検出される。
ここで本実施例では、スケール611は支点Ｐを中心に回
転自在のため検出ヘッド612の読取り値e₁〜e₂間の距離
は実際にはｅ′_１〜e₂の距離Ｃを与える。一方キャリッ
ジ13の回転軸12と支点Ｐまでの距離Rsを半径とした円弧
613のキャリッジ回転角γで張る弦の長さＰは前述の距
離Ｃと同一長となるように設計されているためエンコー
ダ610の読取り量が直接キャリッジの回転角γの弦の長
さとなり、その２倍が揺動量1nとなるように構成する。
このようにしてエンコーダ610で加工の進行を時々刻々
チェックできるように構成されている。 第９図は研削加工制御回路を示すブロック図である。レ
ンズ枠形状計測手段のエンコーダ61からのレンズ枠形状
情報（ρn,θｎ）はメモリ1001に記憶される。メモリ10
01には選択回路1004が接続されており、この選択回路10
04はメモリ1001内のレンズ枠形状情報（ρn,θｎ）を基
準形状情報演算回路1005あるいはｒ′max選定回路1006
のいずれかに転送することをコントロールするゲート回
路である。 基準形状情報演算回路1005はメモリ1001に記憶されてい
るレンズ枠形状情報（ρn,θｎ）の角動径線毎の値を読
み込み、荒研削と最終のヤゲン研削との動径の差や砥石
の研削能力に応じた予め任意の量に設定可能な切込調整
量α（以下、調整量という。）を、読み込まれたレンズ
枠形状情報（ρn,θｎ）の角度θｎにおける動径ρｎに
加味し、すなわち、ｒ′ｎ＝ρｎ＋α（ｎ＝0,1,2,・・
・,N）から基準形状情報（ｒ′n,θｎ）を求めるための
演算回路である。すなわち、求められる基準形状情報
（ｒ′n,θｎ）により表される形状は、レンズ枠形状情
報（ρn,θｎ）により表されるレンズ枠形状に対し調整
量αの差を有する相似な形状である。 この演算回路1005の出力は、キャリッジ13の昇降を制御
する昇降機移動量演算回路1010、レンズ回転モータコン
トローラ1013及び比較器1009に入力される。 ｒ′max選定回路1006は、メモリ1001のレンズ枠形状情
報（ρn,θｎ）のうちレンズ枠動径ρｎの最大値ρmax
を選び出し、上述した切込調整量αを見込んだ基準形状
情報（ｒ′max,θｋ）を求める回路である。 ｒ′max選定回路1006からの出力は昇降機移動量演算回
路1010と比較器1009に入力される。なお、昇降機移動量
演算回路1010において、予め設定された研削加工前の昇
降部材27の基準位置ｄ（図中のＨで示す）からの最小降
下量dminが dmin＝ｍ（Ｌ−ｒ′max）/M ……………（８） ここで、Ｍはキャリッジの揺動半径、 ｍは回転輪16bの当接点Q₁までの揺動半径、 Ｌは予め設定された研削加工前の昇降部材27の基準位置
ｄ（上バー付き）におけるキャリッジに挟持されたレン
ズ回転軸の回転中心O₃と、レンズの予想研削点、すなわ
ち基準形状情報（ｒ′n,θｎ）の形状に研削された被加
工レンズがその基準形状情報のうちの最大の動径ｒ′ma
xで砥石３と接するときの点Q₂との距離、換言すれば、
レンズ回転軸の回転中心O₃と砥石３の回転中心O₅との軸
間距離から砥石３の半径の大きさを除いた距離 として求められる（第８図参照）。 演算回路1010で求められた移動量は、昇降機モータコン
トローラ1011に入力され、このコントローラによりモー
タ42が駆動され、昇降部材27を上下動させる。 レンズ回転軸モータコントローラ1013は演算回路1005か
らの角度θｉに基づきモータ70を回転してレンズ回転軸
を回転させ、被加工レンズの加工動径線をこの角度θｉ
にセットするように作用する。 また、エンコーダ610のセンサー612は、上記角度θｉに
対応したキャリッジ揺動量1iを時々刻々計測し、その計
測データはカウンタン1007によりカウントされ、加工形
状情報演算回路1008に入力され、レンズ回転軸の中心O₃
と砥石回転軸の中心O₅とを結ぶ直線上における、時々刻
々の被加工レンズの加工形状情報（ri,θｉ）を演算す
る。 すなわち、キャリッジ揺動量1i（第８図参照）とレンズ
加工中の加工動径ｒ″ｉの関係は、 Ｌ−1i＝ｒ″ｉ ……………（９） として与えられる。 演算回路1008からの加工動径ｒ″ｉは、演算回路1005か
らの基準動径ｒ′ｉと比較器1009で比較される。ｒ″ｉ
＝ｒ′ｉとなったとき、すなわちレンズ加工中の加工動
径ｒ″ｉが基準動径ｒ′ｉと一致したとき、昇降機モー
タコントローラ1011に指令を出し、キャリッジ13を上昇
させるようにモータ42を駆動する。 同時に、比較器1009からの一致信号は比較器1012にも入
力される。この比較器1012にはモータコントローラ1011
のキャリッジ降下動作の開始信号STを受けてスタートさ
れる計時回路1014からの計時信号が入力されており、比
較器1009からの一致信号の入力により計時回路1014から
の計時信号の入力をストップするように構成されてい
る。以上の各回路はすべて処理制御回路1002の制御の下
に置かれ、プログラムメモリ1003に記憶されたプログラ
ムの指令により制御される。 第10図は、上述の加工制御回路のシーケンスを示すフロ
ーチャートである。第11図はレンズの研削加工の進行に
よる加工動計ｒ″_１の変化を時間変化とともに示す図
で、横軸に時間、左縦軸に被加工レンズの加工動径（上
向きに正の方向）を、右縦軸に予め設定された昇降部材
27の基準位置ｄ（上バー付き）からの降下量（下向きの
正の方向）をそれぞれ示し、角度θｎの動径線に拘らず
（θｎ＝θ_０〜θｎ）、研削加工開始から基準形状情報
（ｒ′ｎ、θｎ）（ｎ＝０、１、２・・・Ｎ）のうち最
大の動径ｒ′maxまで研削加工されるのに所要時間Ｔを
要し、その後各動径線毎（この場合、角度θ_０における
動径線）における研削加工が開始され、加工動径ｒ″_０
が基準動径ｒ′_０に所定加工時間t₀で一致する場合を実
線で示し、所定加工時間t₀が経過してｔ≧t₀となっても
一致しない場合を破線で示している。 以下、研削加工ステップを説明する。 ステップ１………処理制御回路1002からの指令を受け
て、モータ６を駆動させ研削用砥石３を高速回転させ
る。 ステップ２………選択回路1004でメモリ1001のレンズ枠
形状情報（ρn,θｎ）をｒ′max選定回路に転送し、形
状情報（ρn,θｎ）から最大動径ρmaxを選定し、調整
量αを加味して基準動径の最大値ｒ′maxを求め、この
値を昇降機移動量演算回路1010に入力する。 ステップ３………演算回路1010はｒ′max選定回路1004
からの基準動径ｒ′maxに基づいて、（８）式により基
準位置ｄ（上バー付き）からの最小の降下量dminを計算
し、この値を昇降機モータコントローラ1011に入力す
る。 ステップ４………処理制御回路1002は、レンズ回転軸モ
ータコントローラ1013に指令を出し、このコントローラ
はレンズ回転軸モータ70を連続回転させ、レンズ回転軸
に挟持されている半径ｒを有する被加工レンズを低速回
転させる。 ステップ５………昇降機モータコントローラ1011は、昇
降機移動量演算回路1010からの入力に基づいてモータ42
を所定量だけ回転させて昇降部材27を降下量dminだけ下
降させる。この昇降部材27の降下により、キャリッジ13
も自重で揺動降下し被加工レンズは砥石３に低速回転し
つつ当接し研削が開始される。 ステップ６………エンコーダ610はキャリッジ揺動量1n
（ｎ＝0,1,2,3…Ｎ）を時々刻々計測しそれをカウンタ1
007でカウントさせる。 ステップ７………カウンタ1007からの計数値は逐次、加
工動径演算回路1008に入力させ、この演算回路1008によ
り加工動径ｒ″ｎを第（９）式に基づいて計算する。 ステップ８………比較器1009は加工動径演算回路1008か
ら時々刻々入力されてくる、角度θｎにおける加工動径
ｒ″ｎとｒ′max選定回路1004からの基準動径ｒ′maxと
を比較し、ｒ′ｎ＝ｒ′max、すなわち加工動径ｒ′ｎ
が基準動径の最大値ｒ′maxと等しくなるまで研削加工
を続行させる。そして、ｒ″ｎ＝ｒ′maxとなったと
き、すなわち被加工レンズがレンズ枠形状情報（ρn,θ
ｎ）から得られた基準動径ｒ′maxを半径とする円形レ
ンズに研削加工される。この段階でキャリッジ13の車輪
16bは昇降部材27に当接し、それ以上、被加工レンズLE
が研削されない状態となる。同時に、昇降機モータコン
トローラ1011に比較器1009からの一致信号が入力される
とモータ42を回転し、一時的にキャリッジ13微少量上昇
させ被加工レンズを砥石３から離脱させ、これと同時に
処理制御回路1002は選択回路1004を切換える。 ステップ９………選択回路1004はメモリ1001のレンズ枠
形状情報（ρn,θｎ）（ｎ＝0,1,2,3…Ｎ）のうち、
（ρ₀,θ_０）の形状情報、すなわち、角度θ_０における
動径線での動径ρ_０の形状情報を基準形状情報演算回路
1005に入力する。 ステップ10……基準動径演算回路1005は入力される（ρ
₀,θ_０）情報からρ_０に調整量αを加えた基準動径ｒ′
_０を求める。この基準動径ｒ′_０から昇降部材27の降下
量d₀を第（８）式に基づき昇機器移動量演算回路1010に
より計算される。この第（８）式においては、ｒ′max
にｒ′_０を代入して基準位置ｄ（上バー付き）からの降
下量d₀が求められる。 ステップ11……（ρ₀,θ_０）の形状情報からレンズ回転
軸モータコントローラ1013を介してレンズ回転軸モータ
70を回転させ被加工レンズの動径線を角度θ_０の位置に
セットする。 ステップ12……昇降機移動量演算回路1010からの降下量
d₀に基づいて昇降機モータコントローラを介してモータ
42を回転し昇降部材27をd₀だけ降下させる。これにより
キャリッジ13は自重で降下し、被加工レンズLEは角度θ
_０における動径線の位置で再び砥石３に当接し、この動
径線における加工が開始される。 これと同時に計時回路1014は計時をスタートする。 ステップ13,14…上述のステップ６、ステップ７と同様
の作用でレンズの研削進行を時々刻々計測する。 レンズLEは研削加工の進行にともない、第12図に示すよ
うに、砥石３の被加工レンズLEとの研削部CAが多くなっ
ていく。被加工レンズLEが屈折度数の大きいプラスチッ
クレンズの場合、砥石の切削能力が限界に達して被加工
レンズを切削できない状態を呈することがある。その不
具合を防止するため、次のステップが実行される。 ステップ15……比較器1009で角度θ_０における加工動径
ｒ″_０と基準動径ｒ′_０とが一致したか否か比較する。
両者が一致していないとき、比較器1012では同時に計時
回路1014からの計時情報ｔを予め定めた所定加工時間t₀
と比較する。所定加工時間t₀が経過して、ｔ≧t₀となっ
ても、第11図に破線で示すように被加工レンズの加工動
径ｒ″_０が基準動径ｒ′_０に達しないときは、昇降機モ
ータコントローラ1011を介してモータ42を回転させ、被
加工レンズを砥石３から離脱させ、次のステップ16に加
工不完全のまま移行させる。通常通り所定加工時間t₀内
で被加工レンズの加工動径ｒ′_０と基準動径ｒ′_０とが
一致したときはステップ16に移行させる。 ステップ16……メモリ1001のレンズ枠形状情報（ρn,θ
ｎ）から、ρ₀₊₁＝ρ_１、θ₀₊₁＝θ_１の形状情報（ρ₁,
θ_１）、すなわち角度θ_１における動径線での動径ρ_１
の形状情報を基準動径演算回路1005に入力させ、この形
状情報（ρ₁,θ_１）に基づいて上述のステップ10ないし
ステップ15を実行し、角度θ_１における加工を実行す
る。 ステップ18……以下レンズ枠形状情報（ρn,θｎ）（ｎ
＝1,2,…Ｎ）の全形状情報に基づいてステップ10ないし
ステップ15を実行し、角度θｎにおける加工動径ｒ″ｎ
が基準動径ｒ′ｎに一致するまで被加工レンズを研削加
工する。 ステップ19……レンズ枠形状情報（ρn,θｎ）に基づい
て全動径線にわたる加工が終了したら昇降機モータコン
トローラ1011を介してモータ42を回転させ、昇降部材27
を基準位置ｄ（上バー付き）に上昇させ、これによりキ
ャリッジ13を定位置に反帰させる。そして必要に応じ、
次のヤゲン加工に移行させる。 なお、第11図に示すように、角度θｎの動径線における
レンズの加工動径ｒ″ｎの加工進行に伴う変化率は、目
標となる基準動径ｒ′ｎに近づくに従って小さくなる。
そこでこの加工動径の変化率（第11図のグラフの微分係
数）を、求め、この変化率が所定率よりも小さくなった
とき次の角度θn₊₁の動径線における加工に移行するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による玉摺機の一実施例を示す斜視図、
第2A図はレンズ枠計測装置を示す分解斜視図、第2B図は
レンズ枠位置決め装置の斜視図、第2C図はその正面図、
第３図はレンズ枠計側のための検出子の構造を一部断面
で示す側面図、第４図は型板計測装置の斜視図、第５図
および第6A、Ｂ図はレンズ枠計測動作を示す概略図、第
７図は型板計測動作を示す概略図、第８図はレンズ研削
工程を示す概略図、第９図は処理制御回路を示すブロッ
ク図、第10図は処理制御のフローチャート、第11図はレ
ンズの加工進行を示す図表、第12図はレンズの加工進行
を示す概略図である。 ３……砥石、 LE……被加工レンズ、 51……レンズ枠形状計側装置、 610……エンコーダ、 27……昇降部材（レンズ離脱手段） 42……モータ（レンズ離脱手段） 13……キャリッジ（レンズ離脱手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 泰雄 東京都板橋区蓮沼町75番１号 東京光学機 械株式会社内 (72)発明者 波田野 義行 東京都板橋区蓮沼町75番１号 東京光学機 械株式会社内 (72)発明者 大串 博明 東京都板橋区蓮沼町75番１号 東京光学機 械株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−1143（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−46817（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭57−7483（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】眼鏡のレンズ枠または該レンズ枠に倣って
   形成された型板のレンズ枠形状情報（ρn,θｎ）をデジ
   タル計測するレンズ枠形状計測手段と、 被加工レンズを研削するために所定位置で高速回転され
   る研削用砥石と、 前記被加工レンズをレンズ回転軸まわりに回転可能に保
   持し、レンズ回転軸と砥石回転軸との軸間距離を変化可
   能に移動しうるキャリッジと、 前記キャリッジの揺動量を検知するためのキャリッジ揺
   動量検知手段と、 前記レンズ枠形状情報（ρn,θｎ）を基にして、前記被
   加工レンズを加工するための基準形状情報（ｒ′n,θ
   ｎ）を算出するための基準形状情報算出手段と、 前記キャリッジ揺動量検知手段により検知された前記キ
   ャリッジの揺動量に基づいて、前記被加工レンズの加工
   中の加工形状情報（ｒ″n,θｎ）を演算するための加工
   形状情報算出手段と、 前記被加工レンズの所定角度θｉにおける前記加工形状
   情報（ｒ″n,θｎ）の加工動径ｒ″ｉが前記基準形状情
   報（ｒ′n,θｎ）の基準動径ｒ′ｉに達しているか否か
   を検知する検知手段と、 前記加工動径ｒ″ｉが前記基準動径ｒ′ｉに一致するま
   での加工時間ｔを計測するための計時手段と、 前記計時手段により計測された加工時間ｔが所定加工時
   間toを経過した後、前記加工動径ｒ″ｉが前記基準動径
   ｒ′ｉに達していないことを前記検知手段により検知さ
   れた場合、レンズ回転軸を所定角度だけ回転させ次の角
   度θi₊₁における動径線上の加工に移行させる制御手段
   と から構成されたことを特徴とする玉摺機。