JPH0744440Y2 - 玉摺機のレンズ切削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は玉摺機のレンズ切削装置に関し、特に、眼鏡レ
ンズの加工に好適であり、レンズの切削動作を最適な条
件に設定することができる玉摺機のレンズ切削装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来眼鏡店では、眼鏡を販売する場合、客が選定した眼
鏡フレームのレンズ枠に一致するようにレンズの周縁部
を加工し、加工したレンズをレンズ枠に取り付けて眼鏡
を完成し、これを客に渡すようにしている。上記のレン
ズの周縁形状に関する加工においては、当業界では周知
の玉摺機が使用される。玉摺機は、一般的に、未加工の
レンズを研削のための所定位置にセットするレンズ保持
装置、保持状態にある当該レンズを回転させる駆動モー
タ、レンズの周縁部に当接し、当該レンズの周縁を所要
の形状に研削するレンズ研削砥石、レンズ研削砥石を回
転させる駆動モータ、レンズの周縁研削の仕方を指示す
るレンズ周縁情報提供装置、レンズとレンズ研削砥石を
所要の荷重で当接させる荷重付与装置などによって構成
されている。

上記構成を有する玉摺機において、眼鏡レンズを眼鏡フ
レームのレンズ枠の形状に合わせて周縁加工する場合、
レンズ周縁情報提供装置に設けられたレンズ枠の内側形
状と同一形状を有するフォーマーと呼ばれる型板に基づ
いて、レンズ保持装置にセットされた未加工レンズを、
レンズ切削装置でナライ削りすることにより、前記の周
縁加工が行われる。この玉摺機によるレンズの周縁加工
の条件は、少なくとも、レンズを回転させる駆動モータ
の回転速度、レンズ研削砥石を回転させる駆動モータの
回転速度、レンズとレンズ研削砥石とを所要の荷重で接
触させる荷重付与装置内に設けられた駆動モータの回転
量によって決定される。

従来の玉摺機におけるレンズ切削のための条件の設定
は、操作スイッチによって行うようにしていたが、条件
設定のための操作スイッチの操作は、切削作業開始前に
行われていた。レンズ切削条件の設定のための操作スイ
ッチとしては、例えば、ガラスレンズ又はプラスチック
レンズの如くレンズの材質を指定する操作スイッチ、あ
るいは切削圧を指定する操作スイッチがある。前者の操
作スイッチによれば、切削圧の設定及び切削砥石の種類
の選択を行うことができ、後者の操作スイッチによれ
ば、切削圧を任意に選択でき、レンズ割れやレンズの軸
ずれ等を防止することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の玉摺機におけるレンズ切削作業の
条件設定方法では、操作性の問題から条件設定のための
操作スイッチの数が制限され、実際上、最適な切削条件
を設定することが困難であった。ここで最適な切削条件
とは、レンズを切削する場合に軸ずれやレンズ割れを起
こさない状態でレンズ切削を行うことができ、且つ切削
時間を最短にすることのできる条件をいう。但し、最適
条件は、レンズの種類、レンズの肉厚等によって本来異
なるものである。

前述の通り、従来の操作スイッチによる切削条件設定で
もレンズ割れを防止することができるが、従来方法で
は、レンズの種類に応じて切削時間が長くなったり、ま
た設定が不正確であったりすると、軸ずれやレンズ割れ
等を引き起こすという不具合があった。すなわち、加工
されるレンズが硬いガラスレンズか又は比較的軟らかな
プラスチックレンズか、更に、レンズの肉厚が厚いか又
は薄いか等の切削条件の設定を誤ると、加工精度の低下
や加工時間の増加を来し、甚だしいときには、レンズを
保持する軸位置がずれたり、レンズ割れを惹起すること
を避けることができなかった。

本考案の目的は、前記問題に鑑み、切削作業開始前にお
ける切削条件の設定だけではなく、被加工レンズの材
質、肉厚の如何にかかわらず、切削作業中においても自
動的に最適な切削条件を選定してレンズの切削作業を行
うことができる玉摺機のレンズ切削装置を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る玉摺機のレンズ切削装置は、同軸位置に配
置された２つの軸でレンズを挟持し且つ両軸を軸周りに
回転自在とすることによりレンズを回転可能に支持する
レンズ保持装置と、同軸を回転させる第１の駆動モータ
と、レンズの周縁部を切削する切削体と、この切削体を
回転させる第２の駆動モータと、レンズと切削体との間
に荷重を与える荷重付与手段と、この荷重付与手段の荷
重を設定する第３の駆動モータを備える玉摺機におい
て、前記第１乃至第３の各駆動モータに流れる電流のい
ずれか１つを検出する電流検出手段と、検出された値が
最適切削条件を表す設定範囲に含まれるように検出対象
以外の他の２つの駆動モータのうち少なくとも一方の回
転動作を調整する制御手段を設けるようにしたことを特
徴点として有する。

また本考案に係る玉摺機のレンズ切削装置は、前記の装
置構成において、電流検出手段が第２の駆動モータを流
れる電流を検出し、制御手段が、第１又は第３の駆動モ
ータのうち少なくとも一方の回転動作を調整するように
したことを特徴点として有する。

〔作用〕

本考案による玉摺機のレンズ切削装置では、制御手段に
おいて電気回路的に最適な切削条件を設し、レンズの切
削作業中に、切削作業に関与し且つ切削条件を決定する
前記の第１〜第３の駆動モータの動作において、前記の
駆動モータのうちいずれかの駆動モータに流れる電流を
電流検出手段で検出し、検出した値が前記の最適研削条
件を満足している否かを前記制御手段で判定し、当該条
件を満足していないときには、条件が満足されるように
検出対象ではない他の駆動モータの回転動作を制御す
る。レンズ研削装置の制御システムとして最も好ましい
構成は、第２の駆動モータの負荷電流を検出し、この負
荷電流が最適条件をを表す設定範囲に含まれるように、
残りの第１又は第３の駆動モータの回転動作を制御する
ことである。第２の駆動モータ、すなわちメインモータ
において流れる電流は、レンズの切削量の変化に応じて
増減し、切削量の多いときには前記電流も多くなる。レ
ンズ切削量が多いと、軸ずれやレンズ割れの原因となる
が、変化した電流を検知情報として制御手段を介して第
１の駆動モータ、すなわちレンズモータ等の回転速度を
低減する、あるいは第３の駆動モータ、すなわち荷重モ
ータの回転量を少なくして荷重を小さくすれば、レンズ
切削量を一定に保つことができ、切削時間を短くするこ
とも可能である。

〔実施例〕

以下に、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

先ず、第１図及び第２図を参照して本考案に係るレンズ
切削装置を備えた玉摺機の構成を概略的に説明する。第
１図は上部の防音カバーを開いた状態の玉摺機の全体斜
視図であり、第２図は本体のハウジングと防音カバーを
取り去り、側面の一部を破断して示した斜視図である。

第１図において、防音カバー３を開いた状態の玉摺機１
の本体２の内部中央には、加工される眼鏡レンズ（図示
せず）を支持し、回転及び移動させるための平面凹型の
箱体状キャリッジ４が設けられる。キャリッジ４の手前
側の凹部５を形成するスペースには、被加工レンズを挟
持し且つ回転するためのレンズ支持軸６とレンズ押え軸
７が同軸位置に且つ間を開けて配置される。レンズを保
持するこれらの軸6,7の下方には、レンズを切削するた
めの円筒状のダイヤモンド砥石８が回転自在な状態で配
設されている。また、キャリッジ４の第１図中左側部に
は、砥石８と同軸に軸支された当り金９に接触させて、
レンズの周縁を切削する時に必要とされる周縁形状に関
する情報を与えるフォーマー10が取付け装置11で固定さ
れて配置されている。

本体２の手前側前面には、眼鏡レンズの周縁加工に際
し、加工するレンズがガラスレンズ又はプラスチックレ
ンズのいずれであるかを指定するための操作スイッチ、
切削荷重の軽重を指定するための操作スイッチ、及びそ
の他の操作スイッチを備えた入力部12が設けられてい
る。

第２図において、レンズを取付けるための前記２つの軸
６、７を同期状態にて回転させるレンズモータ13がキャ
リッジ４内に配設され、ダイヤモンド砥石８を回転させ
るメインモータ14が本体10の下部に配設され、更に、本
体10の右側面下部には電流センサ15、本体10の正面下部
には制御部ボックス16がそれぞれ設けられている。

次に、レンズ切削装置の駆動系の概略構成について、同
装置を平面的に示した第３図に基づいて説明する。

キャリッジ４はガイド板17上でＸ軸方向に移動自在であ
る。Ｘ軸方向への移動は図示されない駆動装置により行
われ、Ｘ軸方向の移動により、レンズ18をダイヤモンド
砥石８の外周面上の異なる切削部、すなわち粗削り部あ
るいはヤゲン削りに対応する位置へ移動することができ
る。また後述するように、キャリッジ４はガイド板17と
共にＹ軸方向へ移動され、このＹ軸方向の移動によって
レンズ18は、回転する砥石８に押付けられ、加工され
る。

キャリッジ４の前部には、各自由端部に吸盤等の保持部
材を備えてレンズ18を挟持する、レンズ支持軸６とレン
ズ押え軸７が回転自在に設けられ、レンズ支持軸６は軸
方向への移動を制限され、他方、レンズ押え軸７はレン
ズ支持軸６に対して接近又は離間できるように軸支され
ている。レンズ押え軸７の軸方向の移動は、図示されな
い駆動装置により行われる。キャリッジ４の内部には、
レンズ支持軸６とレンズ押え軸７を同期状態で回転させ
るレンズモータ13（第１の駆動モータ）を設け、歯車、
プーリ、ベルト等の伝動機構19を介してレンズモータ13
の回転力を両軸6,7のそれぞれに伝達するようにしてい
る。

キャリッジ４は、前述した如く、ガイド板17と共に、荷
重モータ20（第３の駆動モータ）と、同軸の巻取りドラ
ム21と、ガイド板17との間に懸吊されたワイヤロープ22
の中間に設けられた切削圧調整ばね23等によって構成さ
れた荷重付与装置24により、Ｙ軸方向の図中下方（砥石
８に向う方向）へ常時付勢されており、荷重付与装置24
はレンズ18と砥石８との当接荷重を設定する。従って、
被加工レンズ18と砥石８の間で生じる切削圧は、荷重付
与装置24の荷重モータ20の回転量によって調整される。

メインモータ14（第２の駆動モータ）はプーリ、ベルト
等の伝動機構25を介して砥石８を回転駆動するが、この
メインモータ14には電流センサ15が付設され、この電流
センサ15でメインモータ14に流れる電流を検出して信号
処理回路26に送るように構成されている。

上記のように構成されたレンズ切削装置において、メイ
ンモータ14によって回転駆動されるダイヤモンド砥石８
に、荷重モータ42により切削圧を調整してレンズ18を当
接させ、且つレンズ18の回転速度をレンズモータ13によ
って設定することにより、レンズ18の周縁部が切削加工
される。従って、レンズ18の切削量に関して前記の各モ
ータ13,14,20は相互に関連付けられている。

一般に、眼鏡レンズの周縁の切削作業において、例えば
プラスチックレンズ等の肉厚の薄いレンズを切削する場
合に、レンズ軸の回転速度が大きく且つ切削圧（レンズ
を砥石に押付ける圧力）が大きいときには、レンズの単
位回転角度当りの切削量が多くなる。レンズの単位回転
角度当りの切削量が多いと、レンズが砥石８から受ける
モーメントが大きくなり、軸ずれやレンズ割れを起こし
易い。一方、このモーメントが大きいと、砥石８にかか
る負担が大きく、メインモータ14に流れる電流が多くな
る。

軸ずれやレンズ割れを起こさないようにするためにはレ
ンズの切削量を少なくすればよく、そのためには砥石８
の回転速度を小さくするか、レンズ18の回転速度を小さ
くするか、あるいはレンズ18と砥石８との間の荷重を小
さくしてやれば良い。本実施例では、最も好ましい構成
例として、軸ずれやレンズ割れに最も関係が深い情報を
含むメインモータ14に流れる電流を電流センサ15で電圧
に変換して検出し，信号処理回路26及び制御部27を介し
てレンズモータ13又は荷重モータ20の少なくともいずれ
か一方を制御するものである。これらの信号処理回路26
及び制御部27は、前述した制御部ボックス16内に設けら
れている。他の制御構成例として、レンズモータ13又は
荷重モータ20のいずれかに流れる電流を検出して、その
他のモータの回転動作を制御するように構成することも
できる。

次いで、上記各駆動モータの動作を制御する制御装置の
構成を第４図に基づいて説明する。

電流センサ15により計測されたメインモータ14の負荷電
流は、信号処理回路26に送られ、後述する処理を施され
た後、CPUで構成される制御部27に送られる。制御部27
には、通常切削加工開始前に、前述の入力部12からその
他の切削加工に必要な情報が入力される。制御部27から
出力された制御信号はモータ駆動回路28に送られ、モー
タ駆動回路28からの駆動信号により、レンズモータ13と
荷重モータ20のうち少なくともいずれか一方の回転動作
を所要の状態に制御する。

第５図は信号処理回路26の具体的な回路図である。第５
図において、電流センサ15で検出されたメインモータ14
の負荷電流に対応する電圧は、信号処理回路26に入力さ
れ、ここで整流回路29と電圧安定化回路30を経て範囲設
定回路31に入力される。範囲設定回路31は、２つのコン
パレータ32,33とそれぞれの＋端子に入力された２つの
基準電圧V₁，V₂（V₁＜V₂）によって構成され、電流セン
サ15から出力された電圧Ｖが、V₁＜Ｖ＜V₂で設定範囲内
にあるとき範囲設定回路31の出力（S₁，S₂）は（0,1）
になり、この設定範囲から逸脱するときには（0,0）又
は（1,1）となる。ここで「１」は高レベル出力を意味
し、「０」は低レベル出力を意味する。従って、信号処
理回路26では、電流センサ15の出力電圧を入力し、その
当該出力電圧が予め設定した範囲内にあるか否かをコン
パレータ32,33等によって判定する。そして、制御部27
は、信号処理回路26からの出力（S₁，S₂）を入力し、こ
の入力信号に基づき、電流センサ15の出力電圧Ｖが設定
範囲以外であるならば、出力電圧Ｖが設定範囲以内に入
るようにレンズモータ13又は荷重モータ20に関する制御
を行い、出力電圧が設定範囲以内であるならば、特別に
制御を行わない。上記の範囲設定回路31で設定される所
定の範囲は、レンズ研削作業の諸条件を勘案して適宜に
定められる。

制御部27によるレンズモータ13と荷重モータ20の制御に
おいて、メインモータ14の負荷電流が多く流れ、電流セ
ンサ15の出力電圧が大きくなったときには、レンズモー
タ13又は荷重モータ20の少なくともいずれか一方の回転
速度（又は回転量）を低減し、レンズ18の切削量を減少
する。すなわち、過負荷等の原因によりメインモータ14
に電流が多く流れたときには、レンズ18の回転速度を下
げたり、又は切削圧を小さくすることにより、メインモ
ータ14に流れる電流を小さくし、当該電流を範囲設定回
路31で定められた所定範囲に対応する電流範囲内になる
ように制御して、切削量を一定とし、もって軸ずれやレ
ンズ割れを防止するものである。

これと反対に、メインモータ14を流れる電流が減少して
電流センサ15の出力電圧が所定範囲から逸脱したときに
は、レンズモータ13の回転速度を上昇してレンズ18の回
転速度を上げたり、荷重モータ20の所要量回転させ切削
圧を大きくすることにより、メインモータ14に流れる電
流を多くし、当該電流が所定範囲内になるように制御し
て、切削量を多くし、もって効率的な切削作業を維持す
るものである。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように、本考案によれば、被加工
レンズの材質、肉厚の如何にかかわらず、研削作業中に
最適な切削条件に基づき、自動的に各種の被加工レンズ
に応じた最適の切削量で加工することができる。従っ
て、レンズの軸ずれやレンズ割れを起こすことなく、高
精度で且つ短時間に眼鏡レンズの周縁を切削加工するこ
とができ、また過負荷によるモータの焼損事故も未然に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は考案に係るレンズ切削装置を備えた玉摺機の全
体斜視図、第２図は玉摺機の一部を破断してその内部構
造を示した斜視図、第３図はレンズ切削装置の駆動系及
び制御系を概略的に示した構成図、第４図は各駆動モー
タを制御する制御装置のブロック図、第５図は信号処理
回路の具体的回路図である。 〔符号の説明〕 １……玉摺機 ２……本体 ４……キャリッジ ６……レンズ支持軸 ７……レンズ押え軸 ８……ダイヤモンド砥石 12……入力部 13……レンズモータ（第１の駆動モータ） 14……メインモータ（第２の駆動モータ） 15……電流センサ 16……制御ボックス 17……ガイド板 18……未加工レンズ 20……荷重モータ（第３の駆動モータ） 26……信号処理回路 27……制御部 28……モータ駆動回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】同軸位置に配置された２つの軸でレンズを
   挟持し且つ前記両軸を軸周りに回転自在とすることによ
   り前記レンズを回転可能に支持するレンズ保持装置と、
   前記両軸を回転させる第１の駆動モータと、前記レンズ
   の周縁部を切削する切削体と、この切削体を回転させる
   第２の駆動モータと、前記レンズと前記切削体との間に
   荷重を与える荷重付与手段と、この荷重付与手段の荷重
   を設定する第３の駆動モータを備える玉摺機において、
   前記第１乃至第３の各駆動モータに流れる電流のいずれ
   か１つを検出する電流検出手段と、検出された値が最適
   切削条件を表す設定範囲に含まれるように検出対象以外
   の他の２つの前記駆動モータのうち少なくとも一方の回
   転動作を調整する制御手段を設けるようにしたことを特
   徴とする玉摺機のレンズ切削装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の玉摺機のレンズ切削装置に
   おいて、前記電流検出手段は前記第２の駆動モータに流
   れる電流を検出し、前記制御手段は、前記第１又は第３
   の駆動モータのうち少なくとも一方の回転動作を調整す
   るようにしたことを特徴とする玉摺機のレンズ切削装
   置。