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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung
einer Brillenlinse gemäß Anspruch
1.
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STAND DER
TECHNIK
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Aus
US 2002/026262 A1 ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Brillenlinse
bekannt, die eine Endbearbeitungseinheit zum Fasen und Rillen eines Umfangsrandabschnitts
einer Brillenlinse, eine Haltewelle, welche die Linse trägt, und
eine Linsenhalteeinheit, welche die Haltewelle dreht und die Linse
auf der Grundlage von Daten über
eine Form eines Linsenrahmens und einen Drehwinkel der Haltewelle
in Richtung auf die Endbearbeitungseinheit verlagert, einschließt. Außerdem schließt diese
bekannte Vorrichtung auch Positionierungsmittel zur Durchführung einer
Positionierungsoperation in einer axialen Richtung der Haltewelle
ein, wobei die Endbearbeitungseinheit ein Drehwerkzeug zum Fasen
und ein Drehwerkzeug zum Rillen einschließt. Das Drehwerkzeug zum Fasen
und das Drehwerkzeug zum Rillen sind an Positionen angeordnet, die
um einen beschriebenen Abstand entlang einer Haltewelle voneinander beabstandet
sind, und ein einziges Antriebsmittel ist vorgesehen, das mit dem
Drehwerkzeug zum Fasen und dem Drehwerkzeug zum Rillen verbunden
ist, entweder das Drehwerkzeug zum Fasen oder das Drehwerkzeug zum
Rillen kann entsprechend einer axialen Verlagerung des Positionierungsmittels
zur Positionierung in einer axialen Richtung ausgewählt werden,
und eine vorgeschriebene Position zur Bearbeitung oder ein vorgeschriebener
Bearbeitungsumfang wird entsprechend der Verlagerung in axialer Richtung
eingestellt.
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Wenn
eine Linse, wie eine Brillenlinse, bearbeitet wird, damit die Linse
in einen Linsenrahmen eines Brillenrahmens passt, wird bisher die
Umfangsrandfläche
eines Linsenrohlings von einer Schleifvorrichtung beschliffen oder
einer Schneidvorrichtung beschnitten, und der Umfangsrandabschnitt
des Linsenrohlings wird gemäß Daten über die
Form des Linsenrahmens des Brillenrahmens in eine vorgeschriebene
Form gebracht.
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Beispiele
für die
bekannte Bearbeitungsvorrichtung für diesen Zweck schließen, wie
in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2001-18154 offenbart,
Vorrichtungen ein, in denen, nachdem der Umfangsrandabschnitt der
Linse durch Flachschleifen oder Schrägschleifen unter Verwendung
eines Drehwerkzeugs (einer Schleifeinrichtung), das (bzw. die) frei
gedreht wird und den Umfangsrandabschnitt einer Linse beschleift,
bearbeitet wurde, ein Fasen und Rillen als Endbearbeitung des Umfangsrandabschnitts
der Linse unter Verwendung einer Schleifeinrichtung zum Fasen und
einer Schleifeinrichtung zum Rillen, die coaxial angeordnet sind, durchgeführt.
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In
der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2001-87922 ist eine
Vorrichtung zum Fasen und Rillen des Umfangsrandabschnitts einer
Linse durch eine einzige Kugelstirn-Schleifeinrichtung offenbart.
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Aufgabe, die von der Erfindung
zu lösen
ist.
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Da
herkömmliche
Vorrichtungen, wie die oben beschriebenen, mit einer Schleifeinrichtung zum
Fasen der konkaven Fläche
der Linse und einer Schleifeinrichtung zum Fasen der konvexen Fläche der
Linse ausgerüstet
sind und diese Schleifeinrichtungen einstückig mit einer Schleifeinrichtung
zum Rillen, die zwischen diesen Schleifeinrichtungen zum Fasen angeordnet
ist, ausgebildet sind, wie in 15 dargestellt,
kommt es hin und wieder vor, dass, wie im Abschnitt A der Figur
dargestellt, die Schleifeinrichtung zum Rillen zur Außenseite
des Umfangs der Schleifeinrichtungen zum Fasen übersteht und die Schleifeinrichtung
zum Fasen, die am Umfangsrandabschnitt übersteht, die Linsenhaltewelle
berührt und
die Bearbeitung behindert. In dieser Situation kann, insbesondere
in dem Fall, dass die Linse einen geringen Durchmesser hat, kein
Fasen durchgeführt werden.
In diesem Beispiel einer herkömmlichen
Vorrich tung wird zum Ändern
des Fasungswinkels der gewünschte
Fasungswinkel durch Neigung der Welle der Schleifeinrichtung zum
Fasen erhalten. Dieses Verfahren ist dahingehend problematisch,
dass, da das Fasen durchgeführt
wird, während
die Welle in einem Winkel geneigt ist, der nach Wunsch variiert wird,
der Antriebsmechanismus und der Lagermechanismus für das Werkzeug
kompliziert werden und die Vorrichtung größer wird.
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In
dem zuletzt beschriebenen Beispiel wird das Rillen unter Verwendung
des vorderen Endes einer Kugelstirn-Schleifeinrichtung durchgeführt, und das
Fasen wird unter Verwendung einer Seitenfläche derselben Kugelstirn-Schleifeinrichtung
durchgeführt.
Da der Außendurchmesser
der Kugelstirn-Schleifeinrichtung von der Breite der Rille, die an
der Außenumfangsrandfläche der
Linse ausgebildet wird, bestimmt wird, ist es notwendig, dass eine Vielzahl
von Bearbeitungen an unterschiedlichen Positionen durchgeführt wird
oder dass die Bearbeitung durchgeführt wird, während das Werkzeug bewegt wird,
wenn die Fasungsfläche
groß ist
(oder die Fasungskrümmung
groß ist).
Daher kommt es zu dem Problem, dass die Bearbeitungszeit verlängert wird und
die Steuerung der Vorrichtung schwierig wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die genannten Probleme zu
lösen und
hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Linse zu
schaffen, die ein Fasen und Rillen einer Linse mit kleinem Durchmesser
unter Verwendung eines einfachen Mechanismus durchführen kann
und eine gewünschte
Fasung in kurzer Zeit erreichen kann.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe von den Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst.
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Verbesserte
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Bearbeitung einer Brillenlinse ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung zur Bearbeitung
einer Linse als Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Darstellung, die die Hauptabschnitte des inneren
Aufbaus zeigt;
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3 ist
eine perspektivische Darstellung, die eine Basiseinheit, eine Hub-
und Senkeinheit und eine Linseneinheit im inneren Aufbau zeigt;
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4 ist
eine Querschnittsdarstellung der Hub- und Senkeinheit und der Linseneinheit
in der vertikalen Richtung, wenn die Bearbeitung begonnen wird;
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5 ist
eine Querschnittsdarstellung der Hub- und Senkeinheit und der Linseneinheit
in der vertikalen Richtung, wenn die Bearbeitung abgeschlossen wird;
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6 ist
eine Querschnittsdarstellung der Hub- und Senkeinheit und der Linseneinheit
in der horizontalen Richtung in der Situation, dass die Linse von
den Linsenhaltewellen gehalten wird;
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7 ist
eine Querschnittsdarstellung der Hub- und Senkeinheit und der Linseneinheit
in der horizontalen Richtung in der Situation, dass die Linse von
der Linsenhaltewelle gelöst
ist;
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8 ist
eine Querschnittsdarstellung der Endbearbeitungseinheit in der Wartestellung
(der zurückgenommenen
Stellung);
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9 ist
eine perspektivische Darstellung der Endbearbeitungseinheit in der
Arbeitsstellung (der vorgerückten
Stellung);
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10 sind
Skizzen, die das Rillen zeigen, wobei (A) eine perspektivische Darstellung
der Endbearbeitungseinheit ist und (B) eine Querschnittsdarstellung
einer Linse während
der Bearbeitung ist;
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11 ist
eine Querschnittsdarstellung, welche die Fasung der konvexen Fläche einer
Linse zeigt;
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12 ist
eine Querschnittsdarstellung, welche die Fasung der konkaven Fläche einer
Linse zeigt;
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13 ist
eine Skizze, die die relativen Positionen der Linse und des Drehwerkzeugs
mit der halbkugeligen Form zeigt, wobei (A) die Koordinaten des
Werkzeugs und die Position der Linse zeigt und (B) die Beziehung
zwischen den Scheitelpunkten der Linse und dem gefasten Abschnitt 1e zeigt;
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14 ist
ein Blockschema, das den Steuerabschnitt zeigt; und
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15 ist
eine Seitenansicht, welche die Beziehung zwischen einer Linsenhaltewelle
und einer Schleifeinrichtung zum Endbearbeiten in einem herkömmlichen
Beispiel zeigt.
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Im
Folgenden wird eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Darstellung, welche das Äußere einer Vorrichtung 10 zur
Bearbeitung einer Linse zeigt. 2 und 3 sind
perspektivische Darstellungen des inneren Aufbaus der Vorrichtung.
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In 1 sind
an der rechten Seite der Vorderseite der Vorrichtung 10 zur
Bearbeitung einer Linse, die in einem Gehäuse untergebracht ist, welches
die Form eines rechteckigen Parallel-Epipeds 11 aufweist,
ein Bedienabschnitt 13 zum Auswählen oder Eingeben der Bedingungen
für die
Bearbeitung der Linse und ein Anzeigeabschnitt 12 zum Anzeigen von
Informationen über
die Bearbeitung, wie Daten über
die Form des Linsenrahmens und Daten über die Bearbeitung, angeordnet.
Der Bedienabschnitt 13 beinhaltet Berührungsfelder, Berührungsschalter, Tasten
oder dergleichen. Der Anzeigeabschnitt 12 beinhaltet LCD,
CRT oder dergleichen.
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An
der vorderen Mitte der Vorrichtung 10 zum Bearbeiten einer
Linse ist eine Tür 14 angeordnet,
die nach Wunsch geöffnet
und geschlossen werden kann und die verwendet wird, um eine Linse
einzusetzen oder herauszunehmen.
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Nachdem
die Vorrichtung im Ganzen beschrieben wurde, werden nun die Elemente
und Abschnitte ausführlich
beschrieben.
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In 2 ist
eine Basiseinheit 2, die mit einem Haupt-Drehwerkzeug 50 (einem
Haupt-Bearbeitungsmittel) ausgerüstet
ist und in paralleler Richtung zu einer Hauptwelle 51 (in
Richtung der X-Achse der Figur) verstellt werden kann, im Gehäuse 11 angeordnet.
Die Basiseinheit 2 trägt
eine Linseneinheit (eine Linsenhalteeinheit) 4, die in
der vertikalen Richtung (in Richtung der Y-Achse in der Figur) verstellt werden
kann.
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Die
Richtung von rechts nach links in 2 (die Querrichtung
der Vorrichtung 10 zur Bearbeitung einer Linse) ist der
X-Achse zugeordnet, die vertikale Richtung (die Höhenrichtung
der Vorrichtung) ist der Z-Achse zugeordnet, und die Richtung von
links nach rechts in der 4 (die Richtung ins Innere der
Vorrichtung) ist der Y-Achse zugeordnet. Es wird angenommen, dass
diese Achsen einander orthogonal schneiden.
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In
der Linseneinheit 4 ist eine Linsenhaltewelle 41,
die in zwei Abschnitte geteilt ist und die Mitte der Linse 1 selektiv
zwischen den beiden Abschnitten hält, auf solche Weise angeordnet,
dass die Linsenhaltewelle sich frei drehen kann. Die Linsenhaltewelle 41 ist
auf der vertikalen Linie des Haupt-Drehwerkzeugs (einer Schleif-
oder Schneideinrichtung) 50 angeordnet, das (bzw. die)
von einer Welle auf einer Basisplatte 15 getragen wird.
Die Linsenhaltewelle 41 und die Hauptwelle 51 des
Haupt-Drehwerkzeugs 50 sind parallel zueinander auf der
X-Achse angeordnet. Die Linse 1 wird von der Linsenhaltewelle 41 auf
solche Weise gehalten, dass die Fläche der Linse 1 in
einer Ebene senkrecht zur axialen Linie der Linsenhaltewelle angeordnet
ist.
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Eine
Messeinheit 6, die Stifte 60 und 61 zum Messen
von Positionen an der konkaven Fläche bzw. der konvexen Fläche der
Linse 1 aufweist, ist an der vertikalen Linie der Linsenhaltewelle 41 befestigt.
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Die
Stifte 60 und 61 können in paralleler Richtung
zur Linsenhaltewelle 41 verstellt werden. Für die Messung
der Position der Linse 1 nach Abschluss von deren Bearbeitung
werden die Stifte 60 und 61 mit beiden Flächen der
Linse 1 solchermaßen in
Kontakt gebracht, dass die Linseneinheit 4 angehoben wird
und die Linseneinheit 4 entsprechend den Daten über die
Form des Linsenrahmens angehoben oder gesenkt wird, während die
Linsenhaltewelle gedreht wird.
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Für die Bearbeitung
der Linse 1 wird ausgehend von der in 2 dargestellten
Situation die Linsenhaltewelle 4 gesenkt, nachdem das Haupt-Drehwerkzeug 50 gedreht
wird, und der Umfangsrandabschnitt (der äußere Umfangsrandabschnitt) der
Linse 1 wird durch Anheben oder Absenken der Linseneinheit 4 gemäß den Daten über die
Form des Linsenrahmens in die vorgeschriebene Form geschliffen,
während
die Linsenhaltewelle 41 gedreht wird.
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Durch
Anheben oder Absenken der Linseneinheit 4 aufgrund der
Daten über
den Linsenrahmen entsprechend dem Drehwinkel der Linsenhaltewelle 41 wird
das Schleifen bis zur Bearbeitungstiefe gemäß dem Drehwinkel der Linse 1 kontinuierlich durchgeführt. Während der
Bearbeitung wird die Kraft, mit der die Linse 1 an das
Haupt-Drehwerkzug 50 gedrückt wird
(der Bearbeitungsdruck) durch das Gewicht der Linseneinheit 4 selbst
bereitgestellt. Die Anpassung des Bearbeitungsdrucks entsprechend dem
Material der Linse wird dadurch durchgeführt, dass ein Teil des Gewichts
der Linseneinheit 4 durch eine Einheit zur Steuerung des
Bearbeitungsdrucks 8, die an einer Position oberhalb der
Linseneinheit 4 angeordnet ist, getragen wird.
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Die
Stelle, wo die Linse 1 und das Haupt-Drehwerkzeug 50 sich
berühren,
wird durch Verstellen der Basiseinheit 2 in Richtung der
X-Achse in der Figur durchgeführt,
und es kann eine Auswahl zwischen dem Flachschleifen und dem Schrägschleifen
getroffen werden. Die Auswahl zwischen dem Grobschleifen und dem
Feinschleifen kann auf ähnliche
Weise durchgeführt
werden.
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Eine
Endbearbeitungseinheit 7 (ein Feinbearbeitungsmittel),
die (bzw. das) ein Drehwerkzeug zum Fasen 70 und ein Drehwerkzeug
zum Rillen 71 aufweist und in Richtung der Y-Achse (in
der Richtung ins Innere der Vorrichtung) verstellt werden kann,
ist an einer Stelle oberhalb der Linseneinheit 4 angeordnet.
Wenn die Endbearbeitungseinheit 7 sich in der vorgerückten Stellung
befindet, sind das Drehwerkzeug zum Fasen 70 und das Drehwerkzeug
zum Rillen 71 direkt über
der Linsenhaltewelle 71 positioniert. Die Auswahl zwischen
den Drehwerkzeugen 70 und 71 wird getroffen und
die Bearbeitungsposition wird durch Anheben der Linseneinheit 4 und
Antreiben der Basiseinheit 2 in Richtung der X-Achse eingestellt.
Die Feinbearbeitung wird in dieser Lage durchgeführt.
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Die
Abschnitte werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
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In 2, 3 und 4 sind
die Hauptwelle 51, in der das Drehwerkzeug 50 (eine
Schleif- oder Schneideinrichtung mit einem Diamanten oder dergleichen)
angeordnet ist, und ein Motor 55 zum Antreiben der Hauptwelle 51 an
der Basisplatte 15 im Inneren des Gehäuses 11 befestigt.
Die Hauptwelleneinheit 5 beinhaltet diese Elemente als
Hauptbestandteile.
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Die
Hauptwelle 51 wird, wie in 2 dargestellt,
von einer Welle auf der Basisplatte 15 entlang der X-Achse
auf solche Weise getragen, dass die Hauptwelle 51 frei
gedreht werden kann und parallel zur Linsenhaltewelle 41 angeordnet
ist.
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Am
Endabschnitt der Hauptwelle 51 ist ein Haupt-Drehwerkzeug 50 zum
mechanischen Bearbeiten der Linse 1 angebracht. Das Haupt-Drehwerkzeug 50 ist
am mittleren Abschnitt in Richtung der X-Achse in 2 und
an der Vorderseite der Vorrichtung (an der unteren linken Seite
in der Figur) angeordnet. Der basisseitige Endabschnitt der Hauptwelle (an
der rechten Seite in der Figur) wird von einem Motor 55 über ein
Zugmittel 57 und Zugmittelscheiben angetrieben.
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Im
Haupt-Drehwerkzeug 50, welches die Linse 1 mechanisch
bearbeitet, wie in 2 dargestellt, sind eine Grobschleifeinrichtung 50a zum
Flachschleifen, eine Feinschleifeinrichtung 50b zum Flachschleifen,
eine Grobschleifeinrichtung 50c zum Schrägschleifen
und eine Feinschleifeinrichtung 50d zum Schrägschleifen
hintereinander von der Seite des vorderen Endes der Hauptwelle 51 (der
linken Seiten der Figur) her angeordnet. Das Schleifen kann auch
unter Verwendung von Schneideinrichtungen als Drehwerkzeug statt
der Schleifeinrichtungen durchgeführt werden.
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Eine
Basiseinheit 2 zum Antreiben der Linseneinheit 4 in
Richtung der X-Achse ist an einer Position innerhalb der Hauptwelle 51 in 2 (in
Richtung der Y-Achse, an der rechten Seite in der Figur) angeordnet.
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Wie
in 3 dargestellt, beinhaltet die Basiseinheit 2 eine
Basis 20, die in Richtung der X-Achse verstellt werden
kann, und einen Servomotor 25 (im Folgenden als X-Achsenmotor bezeichnet),
der die Positionierung durch Antreiben der Basis 20 in der
Richtung der X-Achse steuert, als Hauptkomponenten.
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Die
Basis 20 ist an Führungselementen 21 und 22 angeordnet,
die an der Basisplatte 15 in Richtung der X-Achse auf solche
Weise befestigt sind, dass die Basis 20 frei verstellt
werden kann. Daher kann die Basis 20 in Richtung der X-Achse
frei verstellt werden.
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In 3 ist
eine Innenschraube 23 an einer Position unterhalb der Basis 20 zwischen
den Führungselementen 21 und 22 auf
solche Weise angeordnet, dass die Innenschraube 23 frei
gedreht werden kann. Eine Außenschraube 24,
die an der unteren Fläche
der Basis 20 befestigt ist, steht mit der Innenschraube 23 in
Eingriff, und die Basis 20 wird durch Drehen der Schraube 23 in
Richtung der X-Achse angetrieben.
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Ein
Ende der Innenschraube 23 und der X-Achsenmotor 25 sind über ein
Zahnrad und einen Zahnriemen 26 verbunden, und die Basis 20 wird
in Richtung der X-Achse entsprechend dem Drehwinkel des X-Achsenmotors 25 angeordnet.
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Wie
in 3 dargestellt, stehen vier Säulen 401 bis 404 auf
der Basis 20. Von den vier Säulen gehen zwei Säulen 401 und 402 durch
einen Rahmen 40 der Linseneinheit 4 hindurch und
führen
die Linseneinheit 4 in der vertikalen Richtung (der Richtung der
Z-Achse) auf solche
Weise, dass die Linseneinheit 4 frei verstellt werden kann.
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Wie
in 3 und 4 dargestellt, wird die Linseneinheit 4 durch
die Hub- und Senkeinheit 3, die in der Richtung der Z-Achse
verstellt wird, in der vertikalen Richtung angetrieben und in der
vertikalen Richtung positioniert. Die Linseneinheit 4 wird
durch die Basiseinheit 2 in Richtung der X-Achse positioniert.
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Die
Hub- und Senkeinheit 3 beinhaltet, wie in 3, 4 und 6 dargestellt,
eine Schraube 31, die von einer Welle an der Basis 20 zwischen
den Säulen 401 und 402 getragen
wird und in der vertikalen Richtung durch den Rahmen 40 der
Linseneinheit 4 hindurchgeht, ein Positionierungselement 34,
das am inneren Umfangsrandabschnitt mit der Schraube 31 in
Eingriff steht und die Linseneinheit 4 durch Berühren des
Rahmens 40 der Linseneinheit 4 am oberen Ende
tragen kann, und einen Servomotor 33 (im folgenden als
Z-Achsenmotor bezeichnet), der über einen
Zahnriemen 32 und ein Zahnrad mit dem unteren Ende der
Schraube 31 verbunden ist, als Hauptbestandteile. Die Hub-
und Senkeinheit 3 ist an der Basis 20 angeordnet.
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In
der Hub- und Senkeinheit 3 wird die Schraube 31 durch
Antreiben des Z-Achsenmotors 33 und des Positionierungselements 34,
das eine Außenschraube 35 aufweist,
die mit der Schraube 31 in Eingriff steht, in Richtung
der Z-Achse angetrieben. Die Außenschraube 35 wird
in Richtung der Z-Achse verstellt, da die Drehbewegung in Umfangsrandrichtung
durch einen Mechanismus an der Linseneinheit 4 beschränkt ist,
wie später
dargestellt.
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Wie
in 4 dargestellt, berührt das Positionierungselement 34 den
Innenumfang eines Öffnungsabschnitts 40A,
der im Rahmen 40 der Linseneinheit 4 in der vertikalen
Richtung ausgebildet ist, auf solche Weise, dass das Positionierungselement 34 ver schoben
werden und eine relative Verstellung in der vertikalen Richtung
durchmachen kann.
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Am
oberen Ende des Öffnungsabschnitts 40A ist
ein Deckenabschnitt 400, der mit dem Rahmen 40 verbunden
ist, angeordnet. Wie in 3 und 6 dargestellt,
ist an der Seite der Außenschraube 35 des
Positionierungselements 34 ein Anschlag 36, der
in Richtung der Z-Achse steht, so positioniert, dass der Anschlag 36 die
untere Fläche
des Deckenabschnitts 400 berühren kann.
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In 3 berührt der
Anschlag 36, der vom unteren Abschnitt des Positionierungselements 34 vorsteht,
die untere Fläche
des Deckenabschnitts 400, und das Gewicht der Linseneinheit 4,
das vom Deckenabschnitt 400 angelegt wird, wird vom Positionierungselement 34,
das den Anschlag 36 und die Außenschraube 35 beinhaltet,
getragen. Die Außenschraube 35 und
der Anschlag 36 sind an jedem Basisabschnitt durch eine
Basis 340 miteinander verbunden.
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Wie
in 6 dargestellt, weist der Öffnungsabschnitt 40A des
Rahmens 40 eine solche Querschnittsform auf, dass das Positionierungselement 34 und
der Anschlag 36 sich gegenseitig um die Z-Achse (in Richtung
senkrecht zur Ebene von 6) stoppen und die Leerdrehung
der Außenschraube 35 durch
die Drehung der Schraube 31 verhindert wird. Anders ausgedrückt, der
Anschlag 36, der an der Seite der Außenschraube 35 befestigt
ist, wird vom Öffnungsabschnitt 40A verrastet
und die Drehung des Positionierungselements 34 wird verhindert.
Somit wird die Außenschraube 35 durch
die Drehung der Schraube 31 angehoben oder gesenkt, und
das Positionierungselement 34 wird aufgrund dieser Bewegung
in Richtung der Z-Achse verstellt.
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Wenn
der Anschlag 36 den Deckenabschnitt 40 nicht berührt, wie
in 5 dargestellt, wird die Linse 1, die
von der Linseneinheit 4 getragen wird, mit dem Haupt-Drehwerkzeug 50 in
Kontakt gebracht und das Gewicht der Linseneinheit 4 selbst
wird als Bearbeitungsdruck angelegt. Die obere Stirnfläche 34A des
Positionierungselements 34 und die untere Fläche des
Deckenabschnitts 400 berühren einander nicht und eine
vorgeschriebene Lücke
wird ausgebildet.
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An
einer Stelle unterhalb des Deckenabschnitts 400, die auf
die Lücke
gerichtet ist, ist ein Öffnungsabschnitt 421,
wo ein Ende eines Sensorarms 300 (des Mittels zum Verstärken der
relative Verstellung) zum Erfassen des Abschlusses der Bearbeitung
an der Linseneinheit (in der vertikalen Richtung) eingefügt ist,
entlang der Y-Achse in der Figur auf solche Weise angeordnet, dass
der Öffnungsabschnitt 421 den
Rahmen 40 über
den Öffnungsabschnitt 40 hinweg
durchdringt.
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Der
Sensorarm ist, wie in 4 und 5 dargestellt,
ein einstückig
ausgebildeter Arm mit der Form eines umgekehrten L, der aus einem
Arm 301, der zur linken Seite in der Figur (in Richtung
der Y-Achse) verläuft
und in den Öffnungsabschnitt 421 eingeführt ist,
und einem Arm 302, der in der Figur nach unten (in Richtung
der Z-Achse, zur Seite der Basis 20) verläuft, besteht.
Der Arm 301 und der Arm 302 sind etwa senkrecht
zueinander angeordnet.
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Die
Länge des
Arms 302 in der vertikalen Richtung ist länger gewählt als
die des Arms 301 in der horizontalen Richtung.
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Ein
Biegeabschnitt 303 in der Mitte des Sensorarms 300 mit
der Form eines umgekehrten L wird von einer Welle 420 getragen,
die am Deckenabschnitt 400 der Linseneinheit 4 auf
solche Weise angeordnet ist, dass der Biegeabschnitt 303 frei
um die Welle 420 schwingen kann und daher der Sensorarm um
die X-Achse schwingen kann.
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Zwischen
dem Arm 302, der in Richtung der Z-Achse verläuft, und
dem Deckenabschnitt 400 ist eine Feder 310, die
den Arm 301, der in Richtung der Y-Achse verläuft, in
die Richtung nach unten in 4 und 5 (in
die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in den Figuren) schiebt,
angeordnet.
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Da
der Arm 301, der in den Öffnungsabschnitt 421 eingeführt ist,
den Öffnungsabschnitt 40A in
Richtung der Y-Achse kreuzt, ist ein Durchdringungsabschnitt, durch
den die Schraube 31 eingeführt wird, ausgebildet, und
die untere Fläche
des Arms 301, die auf den Innenumfang des Öffnungsabschnitts 40A gerichtet
ist, kann mit der oberen Stirnfläche 30A des
Positionierungselements 34 in Kontakt gebracht oder davon
getrennt werden.
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Da
der Sensorarm 300 in den Figuren durch die Feder 310 in
Richtung gegen den Uhrzeigersinn geschoben wird, wie in 4 dargestellt,
wird das vordere Ende 301A des Arms 301 mit der
Unterseite des Öffnungsabschnitts 421 in
Kontakt gebracht und dort in einer Lage gestoppt, dass die untere
Stirnfläche 34A des
Positionierungselements 34 und der Arm 301 voneinander
getrennt werden (in der Lage, dass der Anschlag 36 von
der Decke 400 getrennt ist).
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In
der Lage, dass der Anschlag 36 des Positionierungselements 34 den
Deckenabschnitt 400 der Linseneinheit 4 berührt (in
der Lage, dass der Anschlag 36 den Deckenabschnitt 400 berührt, wie
in 3 dargestellt), anders ausgedrückt, in der Lage, dass das
Positionierungselement 34 die Linseneinheit 4 trägt, schiebt
dagegen, wie in 5 dargestellt, die obere Stirnfläche 34A des
Positionierungselements 34 den Arm 301 in Richtung
nach oben. In dieser Lage dreht sich der Sensorarm 300,
und der Arm 302, der in Richtung der Z-Achse verläuft, wird
in der vorgeschriebenen Position angeordnet (beispielsweise einer
Position in der vertikalen Richtung wie in 5 dargestellt).
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Ein
Winkel 422, der entlang des unteren Abschnitts des Sensorarms 300 (des
Arms 302) vorsteht, ist am Rahmen 40 angeordnet.
An der vorgeschriebenen Position des Winkels 422, der auf
das untere Ende des Arms 302, der um die X-Achse schwingt,
gerichtet werden kann, ist ein Sensor zum Erfassen des Abschlusses
der Bearbeitung (ein Erfassungsmittel), der (bzw. das) den freien
Endabschnitt des Arms 302, der um die X-Achse schwingt,
erfasst, angeordnet. Der freie Endabschnitt bedeutet den Endabschnitt
des Sensorarms 300, der vom Sensor zum Erfassen des Abschlusses
der Be arbeitung 320 erfasst wird, und ist in der vorliegenden Ausführungsform
der Endabschnitt des Arms 302.
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Der
Sensor 320 zum Erfassen des Abschlusses der Bearbeitung
beinhaltet beispielsweise einen Photosensor, wie eine Lichtschranke.
Wie in 5 dargestellt, wird, wenn der schwingende Arm 302 die vorgeschriebene
Position erreicht (die Position in der vertikalen Richtung, wo die
Linseneinheit 4 und das Positionierungselement 34 miteinander
in Kontakt gebracht werden) und das Licht der Lichtschranke des
Sensors zum Erfassen des Abschlusses der Bearbeitung unterbrochen
wird, der Sensor auf EIN geschaltet und es wird erfasst, dass die
Bearbeitung abgeschlossen wurde.
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Die
Hub- und Senkeinheit 3 stützt die Linseneinheit 4 in
der Hubrichtung. Nachdem die Linseneinheit 4 mit dem Bearbeiten
der Linse begonnen hat, wird die Bearbeitungstiefe (der Bearbeitungsumfang) entsprechend
der Position der Hub- und Senkeinheit 3 in Richtung der
Z-Achse bestimmt. Wenn die vorgeschriebene Bearbeitungstiefe erreicht
worden ist, wird der Sensor 320 zum Erfassen des Abschlusses der
Bearbeitung auf EIN geschaltet. Der Fortschritt der Bearbeitung
kann bei jedem Drehwinkel der Linse 1 auf diese Weise erfasst
werden, und wenn die Ausgabe des Sensors zum Erfassen des Abschlusses
der Bearbeitung am gesamten Umfangsrandabschnitt der Linse 1 EIN
zeigt, wird bestimmt, dass die Bearbeitung am gesamten Umfangsrandabschnitt
der Linse 1 abgeschlossen wurde.
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Die
Linseneinheit 4, die von der Hub- und Senkeinheit 3 in
Richtung der Z-Achse verstellt wird, wie in 3 dargestellt,
wird von den beiden Säulen 401 und 402,
die auf der Basis 20 in vertikaler Richtung stehen (in
Richtung der Z-Achse) auf solche Weise geführt, dass die Linseneinheit
frei verstellt werden kann, und beinhaltet eine Linsenhaltewelle 41,
die in zwei Abschnitte geteilt ist, einen Motor zum Antreiben der
Linse 45, der die Linsenhaltewelle 41 dreht, und
einen Motor 46 für
die Linsenspannvorrichtung, der den Druck der Linsenhaltewelle 41,
mit dem die Linse gehalten wird, ändert, als Hauptbestandteile.
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Wie
in 4 dargestellt, wird die Linsenhaltewelle 41,
welche die Linse 1 hält
und dreht, in eine Position direkt oberhalb des Haupt-Drehwerkzeugs 50 gebracht.
Die Richtung, welche die axiale Linie der Linsenhaltewelle 41 und
die axiale Linie der Hauptwelle 51 verbindet, ist die vertikale
Richtung.
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Am
Rahmen 40 der Linseneinheit 4, sind, wie in 3 und 6 dargestellt,
Arme 410 und 411, die in Richtung der Vorderseite
der Vorrichtung (nach unten links in der 3) vorstehen,
angeordnet, und die Arme 410 und 411 bilden ein
Rechteck mit drei Seiten, das an einer Seite offen ist. Die Arme 410 und 411 tragen
die Linsenhaltewelle 41.
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In 3 und 6 ist
die Linsenhaltewelle 41 in der Mitte in zwei Teile geteilt,
d.h. eine Welle 41R, die vom Arm 410 getragen
wird, und eine Welle 41L, die vom Arm 411 getragen
wird. Der Arm 41L wird vom Arm 411 an der linken
Seite von 6 auf solche Weise getragen,
dass der Arm 41L frei gedreht wird. Der Arm 41R wird
auf der rechten Seite in 6 auf solche Weise getragen,
dass der Arm 41L frei gedreht wird und in der axialen Richtung
(in Richtung der X-Achse) verstellt werden kann.
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Die
Wellen 41L und 41R werden vom Motor 45 zum
Antreiben der Linse über
Zahnriemen 47, 48 und 49 angetrieben.
Die Zahnriemen 47 und 48 sind über eine Welle 430 miteinander
verbunden, und die Drehwinkel der Wellen 41L und 42R sind
synchronisiert.
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Zu
diesem Zweck ist ein Zahnrad 432, das mit dem Zahnriemen
in Eingriff steht, an der Welle 41L befestigt, und ein
Zahnrad 431, das mit dem Zahnriemen 48 in Eingriff
steht, ist an der Welle 41R befestigt. So dass die Welle 41R relativ
zum Arm 410 in Richtung der X-Achse bewegt werden kann,
die Welle 41R in Drehrichtung durch den Keil 433,
der zwischen der Welle 41R und dem Innenumfang des Zahnrads 431 angeordnet
ist, verriegelt wird, und andererseits in Richtung der X-Achse verstellt
werden kann.
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In 6 ist
ein Spannmechanismus, der von einem Motor 46 für die Linsenspanneinrichtung
angetrieben wird, am Endabschnitt (an der rechten Seite in der Figur)
der Welle 41R angeordnet.
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In
dem Spannmechanismus ist, wie in 7 dargestellt,
eine Außenschraube 442 am
Innenumfang des Zahnrads 441, das mit dem Zahnriemen 440 in
Eingriff steht, ausgebildet. Die Außenschraube 442 steht
mit einem Innenschraubenabschnitt 443, der an einem Antriebselement 461 ausgebildet
ist, das mit der Welle 41R in axialer Richtung in Kontakt gebracht
werden kann, in Eingriff.
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Die
Drehstellung der Welle 41R wird vom Motor zum Antreiben
der Linse 45, der mit dem Zahnriemen 48 verbunden
ist, bestimmt. Was die Position der Welle 41R in der axialen
Richtung betrifft, so wird, wie nachstehend beschrieben wird, das
Zahnrad 441 durch die Drehung des Motors 46 für die Linsenspanneinrichtung
gedreht, und der Innenschraubenabschnitt 443 des Antriebselements 461,
der mit der Außenschraube 442 in
Eingriff steht, wird in der axialen Richtung verstellt. Aufgrund
dieser Verstellung wird die Welle 41R durch das Antriebselement 461 in Richtung
der X-Achse geschoben und der Stirnabschnitt der Welle 41R wird
mit der Linse 1 in Kontakt gebracht. Der Druck zum Halten
der Linse durch die Welle 41R und die Welle 41L (der
Haltedruck) kann durch den Motor 46 für die Linsenspanneinrichtung auf
einen geeigneten Wert eingestellt werden. In der vorliegenden Ausführungsform
wird der Haltedruck für
die Linse 1 vom Wert des elektrischen Stroms, der den Motor 46 für die Linsenspanneinrichtung
antreibt, eingestellt.
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In 7 ist
eine Aufnahme der Linsenhalterung 141 am vorderen Ende
der linken Welle 41L der Linsenhaltewelle 41 befestigt.
An der Aufnahme der Linsenhalterung ist eine Linsenhalterung 16,
an der die Linse 1 vorab befestigt wurde, angebracht. Die Linsenhalterung 16 kann
nach Belieben befestigt oder abgenommen werden.
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Dagegen
bewegt sich die Welle 41R, die auf der gleichen axialen
Linie wie die Welle 41L angeordnet ist, in Richtung der
X-Achse und hält
an ihrem vorderen Ende die Linse. Anders ausgedrückt, die Welle 41R bewegt
sich in Richtung auf die Linse 1, indem sie vom Motor 46 für die Linsenspanneinrichtung
angetrieben wird, und drückt
auf die Linse mit einer Linsenandrückeinrichtung 142,
die an ihrem vorderen Ende angeordnet ist. Die Linse 1 wird
gegen die Linsenhaltewelle 41L gedrückt und zwischen den beiden
Wellen gehalten. Die Linsenandrückeinrichtung 142 besteht
aus Harz mit Elastizität,
wie Gummi.
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An
der Stirnfläche
der Linsenhalterung 16, die in konkaver Form ausgebildet
ist, wird die konvexe Fläche 1a der
Linse 1 über
ein doppelseitiges Klebekissen 161 koaxial angebracht,
und die Linsenandrückeinrichtung 142 drückt auf
die konkave Fläche 1b der
Linse 1. Die Linsenandrückeinrichtung 142 ist am
vorderen Ende der Welle 41R, welche die Linse hält, auf
solche Weise angebracht, dass die Linsenandrückeinrichtung in jede gewünschte Richtung
geschwenkt werden kann und dass auf die konkave Fläche 1b der
Linse 1 mit ausgezeichneter Ausgewogenheit ohne lokale
Druckkonzentration gedrückt werden
kann.
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Wie
in 7 dargestellt, wird ausgehend von der Lage, dass
die Linsenhalterung 16, an der die Linse 1 fixiert
ist, an der Welle 41L befestigt ist, die Linse 1 von
der Linsenandrückeinrichtung 142 auf
die folgende Weise gehalten: der Motor 46 für die Linsenspanneinrichtung
wird in der vorgeschriebenen Richtung (der positiven Drehung) angetrieben;
das Zahnrad 441 wird aufgrund dieser Bewegung in der positiven
Richtung gedreht und die Welle 41R wird durch die relative
Drehung der Außenschraube 442 am
Innenumfang des Zahnrads 441 und des Innenschraubenabschnitts 443 der
Welle 41R zur linken Seite in 9 verstellt.
Im Antriebselement 461 mit der Innenschraube 443 verhindert
ein Sensorstab 435, der von einer Platte 337,
die am Endabschnitt angeordnet ist, parallel zur Welle 41R angeordnet
ist und zur Seite der Welle 41L übersteht, die Drehung der Innenschraube 443,
da der Sensorstab 435 in Drehrichtung durch den Arm 410 festgelegt
wird und das Antriebselement 461 wird nur in axialer Richtung gedreht.
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Durch
die Verstellung der Welle 41R in Richtung nach links schiebt
das Antriebselement 461 die Welle 41R, die dadurch
nur in Richtung der X-Achse verstellt wird, und drückt die
Linsenandrückeinrichtung 142 an
die konkave Fläche 1b der
Linse 1.
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Wenn
der Motor 46 für
die Linsenspanneinrichtung weiter gedreht wird, nimmt die Kraft,
mit der auf die Linse 1 gedrückt wird, zu, und der elektrische Strom,
der vom Motor 46 für
die Linsenspanneinrichtung verbraucht wird, nimmt zu. Der Druck
zum Halten der Linse 1 wird durch Erfassen des elektrischen Stroms
auf einen gewünschten
Wert gesetzt.
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Wenn
die Bearbeitung abgeschlossen ist, wird dagegen der Motor 46 für die Linsenspanneinrichtung
in umgekehrter Richtung gedreht und die Welle 41R wird
zur rechten Seite in 6 angetrieben. Die Linsenandrückeinrichtung 142 wird
von der Linse 1 getrennt und eine vorgeschriebene Lücke wird
zwischen der Linse 1 und der Linsenandrückeinrichtung 142 ausgebildet,
wie in 7 dargestellt. Die Welle 41R wird in
die Wartestellung verstellt, die ein Anbringen und Abnehmen der
Linse 1 und der Linsenhalterung 16 ermöglicht.
Wenn das Antriebselement 461 in Richtung nach rechts in
der Figur durch einen Schnappring oder dergleichen (in der Figur nicht
dargestellt), der an einem Wellenabschnitt 470 mit geringem
Durchmesser, der vom vorderen Ende der Welle 41R zur rechten
Seite in der Figur vorsteht, angeordnet ist, verstellt wird, wird
der Wellenabschnitt 470 vom Antriebselement 461 gezogen
und nach rechts verstellt.
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Da
die Welle 41R der Linsenhaltewelle 41 in Richtung
der X-Achse verstellt wird, ist es notwendig, dass die Position
der Welle 41R ermittelt wird. Wenn die Welle 41R sich
in Richtung auf die Linse 1 bewegt, wird von einem in der
Figur nicht dargestellten Sensor erfasst, dass die Linsenhaltewelle 41 die
Linse 1 berührt,
und der Druck zum Halten der Linse 1 wird durch Überwachen
des elektrischen Stroms des Motors 46 für die Linsenspanneinrichtung
ermittelt. Wenn die Welle 41R sich nach links in die Wartestellung
bewegt, die in 7 dargestellt ist, wird die
vorgeschriebene Wartestellung durch einen Endschalter 435,
der am Arm 410 der Linseneinheit 4 angeordnet ist,
erfasst.
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In 7 ist
der Endschalter 435 am Arm 410 an der Position,
wo das Zahnrad 441 getragen wird, befestigt.
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Am
rechten Endabschnitt der Welle 41R, bei dem es sich um
den Abschnitt der Linsenhaltewelle 41 handelt, der auf
die Linse drückt,
ist ein Sensorstab 435 über
einer Platte 437 parallel zur Welle 41R angeordnet
und steht zur Seite der Welle 41L über. Am Endabschnitt des Sensorstabs 435 ist
ein Erfassungsabschnitt 437a, der den Endschalter 435 in
der vorgeschriebenen Wartestellung berühren kann, ausgebildet.
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Wenn
die Welle 41R sich nach rechts in der Figur bewegt, bewegt
sich der Sensorstab 435, der an der Welle 41R befestigt
ist, ebenfalls nach rechts. Wie in 7 dargestellt,
ist die Stellung, wo der Erfassungsabschnitt 437a den Endschalter 435 berührt, die
Wartestellung, und der Endschalter 435 wird in dieser Position
auf EIN geschaltet.
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Um
die Bearbeitungstiefe entsprechend dem Drehwinkel der Linse 1 zu
bestimmen, geht dann die Welle 41L durch den Arm 411 hindurch
und eine Schlitzplatte 143 ist am Endabschnitt, der vom
Arm 411 übersteht,
befestigt. Durch Erfassen der Drehstellung der Schlitzplatte 143 durch
einen Photosensor 145 (einen Linsenpositionssensor), der
am Arm 411 befestigt ist, wird die Position (der Drehwinkel) der
Linse 1, die von der Linsenhaltewelle 41L gehalten
wird, erfasst.
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In
der Linsenhalteeinheit 4 mit der oben beschriebenen Konstruktion
wird, wenn die Linse 1 an der Aufnahme der Linsenhalterung 141 befestigt
ist, der Motor 46 für
die Linsenspanneinrichtung angetrieben und die Linsenhaltewelle 41R wird
nach links in 7 bewegt. Die Linse 1 wird
durch Andrücken der
Linse 1 durch die Linsenandrückeinrichtung 142 unter
Druck fixiert.
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Wie
in 3 dargestellt, ist das Haupt-Drehwerkzeug 50 an
der Basisplatte 15 befestigt und wird nicht verstellt.
Die Linse 1, die von der Linseneinheit 4 getragen
wird, wird durch die Verstellung der Hub- und Senkeinheit 3 in
Richtung der Z-Achse relativ zum Haupt-Drehwerkzeug 50 verstellt,
und die Bearbeitung kann bis zur gewünschten Tiefe durchgeführt werden.
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Die
Position der Linse 1 für
die Bearbeitung kann durch Ändern
des Drehwinkels des Motors zum Antreiben der Linse 46 geändert werden
und der Umfangsabschnitt der Linse kann auf die gewünschte Bearbeitungstiefe
bearbeitet werden.
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Das
Werkzeug, das zur Bearbeitung verwendet wird, kann durch Ändern der
Kontaktposition zwischen der Linse 1 und dem Haupt-Drehwerkzeug 50 durch
die Verstellung der Basis 20 in Richtung der X-Achse geändert werden.
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In 2 ist
die Endbearbeitungseinheit 7, die in Richtung der Y-Achse
(in Richtung zur Innenseite der Vorrichtung) verstellt werden kann,
an einer Position oberhalb der Linsenhaltewelle 41 (rechts
in 2) angeordnet.
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Die
Endbearbeitungseinheit 7 beinhaltet, wie in 2 und 8 dargestellt,
eine Basis 74, die in Richtung der Y-Achse verstellt werden
kann, ein Drehwerkzeug 70 zum Fasen des Umfangsrandabschnitts
der Linse 1, ein Drehwerkzeug 71 zum Rillen der
Außenumfangsfläche der
Linse 1, einen Motor 72 zur Endbearbeitung, der
diese Drehwerkzeuge 70 und 71 antreibt, und einen
Motor 73 zum Antreiben der Endbearbeitungseinheit, der
die Basis 74 in Richtung der Y-Achse antreibt. Diese Bestandteile
sind an Positionen oberhalb des Rahmens (in der Figur nicht dargestellt),
der auf der Basisplatte 15 steht, angeordnet.
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Die
Drehwerkzeuge 70 und 71 stehen in Richtung der
Z-Achse, sind in Positionen angeordnet, die mit dem vorgeschriebenen
Abstand in Richtung der X-Achse entlang der Linsenhaltewelle 41 voneinander
getrennt sind und werden jeweils von einer Welle an der Basis 74 getragen.
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In 8 ist
ein Paar Führungswellen 701 und 702 an
dem in der Figur nicht dargestellten Rahmen an Positionen, die um
den vorgeschriebenen Abstand in Richtung der Y-Achse voneinander
getrennt sind, solchermaßen
angeordnet, dass die Wellen 701 und 702 parallel
zueinander sind. Die Führungswellen 701 und 702 verlaufen
durch Öffnungen, die
durch Anschlagelemente 74a bzw. 74b hindurch gehen,
die an der rechten Seite und der linken Seite der Basis 74 angeordnet
sind, und die rechte Seite und die linke Seite der Basis 74 sind
solchermaßen gestützt, dass
die Basis 74 in Richtung der Y-Achse verstellt werden kann.
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An
der rechten Seite von 8 wird eine Schraube 75 von
einer Welle parallel zur Führungswelle 701 an
dem Rahmen, der auf der Basisplatte 15 steht, getragen.
Die Schraube 75 wird vom Motor 73 zum Antreiben
der Endbearbeitungseinheit über
ein Zugmittel 76 angetrieben.
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Am
Anschlagelement 74a, durch das hindurch die Führung 701 verläuft, ist
ein Antriebselement 77, das mit der Schraube 75 an
einer Außenschraube,
die am Innenumfang ausgebildet ist, in Eingriff steht, befestigt.
Die Basis 74 wird in Richtung der Y-Achse angetrieben, wenn das Antriebselement 77 entsprechend
der Drehung der Schraube 75 in Richtung der Y-Achse verstellt
wird.
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Das
Drehwerkzeug 70 zum Fasen der Linse 1 beinhaltet
eine Schleifeinrichtung (oder eine Schneideinrichtung) mit halbkugeliger
Form mit einem Radius R. Das Drehwerkzeug zum Fasen 71 ist, wie
in 8 dargestellt, an einem unteren Ende einer Welle 703 befestigt,
die in vertikaler Richtung angeordnet ist. Die Welle 703 wird
von einem Lager 704 getragen, das an der Basis 74 angeordnet
ist. Am oberen Ende der Welle 703 ist eine Zugmittelscheibe 705 befestigt.
Die Zugmittelscheibe 705 ist über ein Zugmittel 706 (ein Übertragungsmittel)
mit einer Zugmittelscheibe 720 des Motors 72 zur
Endbearbeitung verbunden und wird gedreht.
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Das
Drehwerkzeug 71 zum Rillen der Linse 1 beinhaltet
eine Stirnschleifeinrichtung mit verjüngter Spitze. Dieses Drehwerkzeug 71 ist,
wie in 8 dargestellt, am unteren Ende einer Welle 713,
die in vertikaler Richtung angeordnet ist, befestigt. Die Welle 713 wird
von einem Lager 714, das an der Basis 74 angeordnet
ist, getragen. Am oberen Ende der Welle 713 ist eine Zugmittelscheibe 715 befestigt.
Die Zugmittelscheibe 715 ist über ein Zugmittel 716 (ein Übertragungsmittel)
mit einer Zugmittelscheibe 720 des Motors zur Endbearbeitung
verbunden und wird gedreht.
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Diese
Drehwerkzeuge können
auf solche Weise angeordnet sein, dass der Abstand in Richtung der
Z-Achse von der Basis 74 zum vorderen Ende jedes Werkzeugs
auf den gleichen Wert gesetzt ist. Alternativ dazu können diese
Drehwerkzeuge auf solche Weise angeordnet werden, dass der Abstand
in Richtung der Z-Achse von der Basis 74 zum vorderen Ende
des Drehwerkzeugs zum Rillen 71 kürzer eingestellt werden kann
als der Abstand von der Basis 74 zur Spitze des Drehwerkzeugs
zum Fasen, so dass das Drehwerkzeug zum Rillen 71 während des
Fasens nicht die Linsenhaltewelle 41 oder die Linsenhalterung
behindert. Anders ausgedrückt,
der Abstand von der Hauptwelle 51 zum vorderen Ende des
Drehwerkzeugs zum Rillen 71 kann auf den gleichen Wert
oder länger
eingestellt werden wie bzw. als der Abstand von der Hauptwelle 51 zum vorderen
Ende des Drehwerkzeugs zum Fasen 70.
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Da
zwei Zugmittel um die Zugmittelscheibe 720 des Motors 72 für die Endbearbeitung
geschlungen sind, sind die Zugmittel 706 und 716 an
versetzten Positionen in Richtung der Z-Achse angeordnet. In 8 ist
ein Zugmittel 716 zum Antreiben der Stirnschleifeinrichtung
um eine obere Position der Zugmittelscheibe 720 geschlungen.
Das Zugmittel 706 zum Antreiben des Drehwerkzeugs 70 mit
der runden Form ist um eine untere Position der Zugmittelscheibe 720 geschlungen.
Die beiden Drehwerkzeuge 70 und 71 werden von
einem Motor 72 angetrieben.
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In 2 und 8 ist
die Endbearbeitungseinheit 7 in eine vorgeschriebene Warteposition
gebracht, wo keine Bearbeitung durchgeführt wird. In dieser Lage sind
die beiden Bearbeitungswerkzeuge 70 und 71 an
inneren Positionen der Vorrichtung (an der rechten Seite von 3)
relativ zur Linse 1 und zu den Stiften 60 und 61 angeordnet.
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Wenn
die Endbearbeitung (das Fasen oder Rillen) durchgeführt wird,
wie in 14 dargestellt, werden die beiden
Drehwerkzeuge 70 und 71 durch Antreiben des Motors 73 zum
Antreiben der Endbearbeitungseinheit in Positionen direkt oberhalb
der Linsenhaltewelle 41 verstellt.
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Da
die Messeinheit 6 die Wartestellung einnimmt, sind in dieser
Lage die Drehwerkzeuge 70 und 71 in Positionen
zwischen den Stiften 60 und 61 vorgerückt. Die
Position, in der die Drehwerkzeuge 70 und 71 in
Positionen oberhalb der Linsenhaltewelle 41 vorliegen,
ist die vorgerückte
Position (die Position für
die Bearbeitung) der Endbearbeitungseinheit.
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Die
Endbearbeitung wird durchgeführt,
während
die Basis 74 in die in 9 dargestellte
vorgerückte
Position gebracht ist. Beispielsweise wird die Basiseinheit 2 zum
Rillen entsprechend dem Drehwinkel der Linsenhaltewelle 41 und
der Position der Linse, die von der oben beschriebenen Messeinheit gemessen
wird, in Richtung der X-Achse
verstellt, so dass die axiale Linie 71c des Drehwerkzeugs
(der Stirnschleifeinrichtung) 71 auf die vorgeschriebene Position
des Umfangsrandabschnitts der Linse 1d gerichtet ist.
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Während das
Drehwerkzeug 71 durch Antreiben des Motors 72 zur
Endbearbeitung gedreht wird, und die Linse 1 durch Antreiben
des Motors 45 zum Antreiben der Linse gedreht wird, wie
in 10(A) und 10(B) dargestellt,
wird die Linseneinheit 4 in Richtung der Z-Achse gemäß dem Drehwinkel
der Linse 1 angehoben oder abgesenkt und die Basiseinheit 2 wird
in Richtung der X-Achse angetrieben. Eine Rille mit der vorgeschriebenen
Tiefe wird entlang des Umfangsrandabschnitts der Linse 1d durch
das Drehwerkzeug 71, das die Stirnschleifeinrichtung beinhaltet,
ausgebildet. Da das Drehwerkzeug 70 über das Zugmittel 706 mit
dem Motor zur Endbearbeitung verbun den ist, führt das Drehwerkzeug 70 eine
Leerdrehung durch, ohne die Bearbeitung durchzuführen.
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Wenn
sich ein Fasen an das Rillen anschließt, wird, nachdem der äußere Umfangsrandabschnitt
der Linse 1d vom vorderen Ende des Drehwerkzeugs um den
vorgeschriebenen Abstand in Richtung nach unten verstellt wird,
die Basiseinheit 2 in Richtung der X-Achse angetrieben
und die Linseneinheit 4 wird in die Position verstellt,
wo der Außenumfangsabschnitt
der Linse 1d auf das Drehwerkzeug 70 mit der Halbkugelform
gerichtet werden kann.
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Beim
Fasen wird zum Fasen der konvexen Fläche 1a die Basiseinheit 2 in
Richtung der X-Achse so verstellt, dass die konvexe Fläche 1a und
der Außenumfangsabschnitt 1d in
eine vorgeschriebene Position direkt unterhalb der Seitenfläche des
Drehwerkzeugs 70c mit der Halbkugelform gebracht werden.
Wie in 11 dargestellt, wird die Linseneinheit 4 aufgrund
des Drehwinkels der Linsenhaltewelle 41 und der Position
des Umfangsrandabschnitts der Linse 1, die durch die oben
beschriebene Messeinheit 6 gemessen wird, angehoben, und
der Umfangsrandabschnitt der Linse 1 wird mit der Seitenfläche des
Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform in Kontakt gebracht.
Beim Fasen der konvexen Fläche 1a wird
die axiale Linie des Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform,
wie in 11 dargestellt, an einer Position
angeordnet, die vom Außenumfangsabschnitt
der Linse 1d zur Seite de konvexen Fläche 1a verschoben
ist.
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Während die
Linsenhaltewelle 41 durch den Motor 45 zum Antreiben
der Linse gedreht wird, wird die Linseneinheit 4 angehoben
oder gesenkt und die Basiseinheit 2 wird aufgrund des Drehwinkels
der Linsenhaltewelle 41 und der Position des Umfangsabschnitts
gemäß dem Drehwinkel,
der durch die oben beschriebene Messeinheit 6 gemessen
wird, in Richtung der X-Achse verstellt, und das Fasen des Umfangsrandabschnitts
der konvexen Fläche 1a der Linse 1 wird
durchgeführt.
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Wenn
das Fasen des Umfangsrandabschnitts der konkaven Fläche 1b der
Linse 1 sukzessive durchgeführt wird, wird der Außenumfangsabschnitt
der Linse 1d vom obe ren Ende des Drehwerkzeugs um den vorgeschriebenen
Abstand in Richtung nach unten verstellt. Dann wird, wie in 12 dargestellt,
die Basiseinheit 2 in Richtung der X-Achse verstellt, so dass die Linseneinheit 4 positionsmäßig so verstellt
wird, dass die axiale Linie 70c des Drehwerkzeugs 70 an
der rechten Seite des Außenumfangsabschnitts
der Linse 1d in der Figur angeordnet wird und die Seite
des Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform auf den anderen
Umfangsabschnitt der Linse 1d gerichtet werden kann.
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Die
Linseneinheit 4 wird aufgrund der Position des Umfangsabschnitts
entsprechend dem Drehwinkel der Linsenhaltewelle 41 und
dem von der oben beschriebenen Messeinheit gemessenen Drehwinkel
angehoben. Wenn die Linsenhaltewelle vom Motor 45 zum Antreiben
der Linse gedreht wird, wird die Linseneinheit 4 angehoben
oder gesenkt, und die Basiseinheit 2 wird in Richtung der
X-Achse verstellt, und zwar aufgrund des Drehwinkels der Linsenhaltewelle 41 und
der Position des Umfangsabschnitts entsprechend dem Drehwinkel,
die von der oben beschriebenen Messeinheit gemessen wird, und das Fasen
des Umfangsabschnitts der konkaven Fläche 1b der Linse 1 wird
durchgeführt.
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Wenn
die Endbearbeitung abgeschlossen ist, wird die Basis 74 in
die Wartestellung getrieben, der Motor 72 für die Endbearbeitung
wird angehalten und die Linseneinheit 4 wird in die vorgeschriebene Position
zum Anbringen und Abnehmen gebracht. Die Bearbeitung ist somit abgeschlossen.
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Die
Vorrichtung zum Bearbeiten einer Linse 10 beinhaltet die
oben beschriebenen verschiedenen Mechanismen (Einheiten) und weist
ferner eine Steuereinheit 9 zum Steuern des Mechanismus
auf wie in 14 dargestellt.
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In 14 beinhaltet
die Steuereinheit 9 einen Mikroprozessor (eine CPU) 90,
ein Speichermittel (einen Speicher, eine Festplatte oder dergleichen) 91 und
einen I/O-Steuerabschnitt
(eine Schnittstelle) 92, der (bzw. die) mit den Motoren
und den Sensoren als Hauptkomponenten verbunden sind. Die Steuereinheit 9 liest
die Daten über
die Form des Linsenrahmens, die von der Vorrichtung zum Messen der
Form des Linsenrahmens 900, die sich außerhalb befindet, gesendet
wird, aus. Die Steuereinheit 9 liest auch die Daten von
verschiedenen Sensoren und treibt die verschiedenen Motoren so an,
dass die vorgeschriebene Bearbeitung aufgrund der Eigenschaften
(des Materials, der Härte
und dergleichen) der Linse 1, die vom Bedienabschnitt 13 eingestellt
werden, durchgeführt
wird. Als Vorrichtung zum Messen der Form des Rahmens kann eine
Vorrichtung wie die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. Heisei 6(1994)-47656
beschriebene verwendet werden.
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Die
Steuereinheit 9 beinhaltet einen Servomotor-Steuerabschnitt 93,
der die Linseneinheit 4 in den Richtungen der X-Achse und
der Z-Achse durch Antreiben des X-Achsenmotors 25 der Basiseinheit 2 und
des Z-Achsenmotors 42 der Hub- und Senkeinheit 3 positioniert.
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Der
Motor 55 zum Antreiben der Haupt-Dreheinheit 50 und
der Motor 72 zur Endbearbeitung, der die Drehwerkzeuge 70 und 71 antreibt, sind
jeweils über
Treiberabschnitte 901 bzw. 902 mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden,
und die Drehlage oder die Drehzahl wird entsprechend der Anweisung
vom Mikroprozessor 90 gesteuert.
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Der
Motor 46 für
die Linsenspanneinrichtung, der den Haltedruck misst, der an die
Linse 1 durch Ändern
der Länge
der Welle 41R der Linsenhaltewelle 41 angelegt
wird, ist über
einen Treiberabschnitt 911, der den Haltedruck entsprechend
dem elektrischen Antriebsstrom steuert, mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden.
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Der
Motor 45 zum Antreiben der Linse ist über einen Treiberabschnitt 912,
der den Drehwinkel der Linsenhaltewelle 41 (der Linse 1)
steuert, mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden. Der
Mikroprozessor 90 weist die Bearbeitungsposition der Linse 1 aufgrund
der Daten über
die Form des Linsenrahmens, die von der Vorrichtung 900 zum
Messen der Form des Linsenrahmens erhalten werden, an, erfasst den
Drehwinkel der Linse 1 durch den Sensor 145 zum
Erfassen der Position der Linse und treibt den Z- Achsenmotor 42 so an, dass
die Bearbeitungstiefe entsprechend dem Drehwinkel aufgrund der Daten über die
Form des Linsenrahmens erreicht wird.
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Wenn
die vorgeschriebene Bearbeitungstiefe erreicht wird, wird ein Sensor 320 zur
Erfassung des Abschlusses der Bearbeitung, der später beschrieben
wird, auf EIN geschaltet und die aktuelle Bearbeitungsposition wird
an den Mikroprozessor 90 zurückgemeldet.
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Der
Motor 73 zum Antreiben der Endbearbeitungseinheit, der
die Endbearbeitungseinheit 7 in Richtung der Y-Achse antreibt,
ist über
einen Treiberabschnitt 913, der die Positionierung steuert,
mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden.
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Ausgaben
von linearen Skalen (in der Figur nicht dargestellt), die mit den
Stiften 60 und 61 der Messeinheit 6 verbunden
sind, werden in den Mikroprozessor 90 eingegeben.
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Der
Bedienabschnitt 13, der vor der Abdeckung der Vorrichtung 10 zur
Bearbeitung einer Linse angeordnet ist, ist mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden
und überträgt die Anweisungen
von einem Operator (das Material der Linse 1 und die Bearbeitung
mit oder ohne Schrägbearbeitung
oder Rillung) an den Mikroprozessor 90. Der Mikroprozessor 90 gibt
die Antwort auf die Anweisungen und die Informationen über den
Inhalt der Bearbeitung über den
Treiberabschnitt 921 an den Anzeigeabschnitt 12 aus.
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Vom
Steuerabschnitt 9 werden Daten zum Flachschleifen und Daten
zum Schrägschleifen,
die zum Flachschleifen bzw. zum Schrägschleifen verwendet werden,
aus den Daten über
die Form des Linsenrahmens erzeugt. Ferner werden Daten zum Rillen
und Daten zum Fasen durch Berechnung aufgrund der Positionen des
gesamten Umfangsabschnitts (Koordinaten der Scheitelpunkte im Querschnitt
der Linse an der Seite der konvexen Fläche 1a und an der
Seite der konkaven Fläche 1b)
der Linse 1, die von der Messeinheit 6 gemessen
werden, aufgrund der Daten über
die Form des Linsenrahmens erzeugt.
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Während der
Bearbeitung treibt der Servomotor-Steuerabschnitt 93 den
X-Achsensteuermotor und
den Z-Achsensteuermotor gemäß den Daten
für die
Bearbeitung entsprechend dem Drehwinkel der Linse 1 (der
Linsenhaltewelle 41), der vom Sensor 145 zum Erfassen
der Position der Linse erfasst wird, an, und die Linse 1 wird
relativ zum Drehwerkzeug verstellt. Die Verarbeitung wird auf diese
Weise durchgeführt.
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Im
Folgenden wird die Vorgehensweise bei der Bearbeitung durch die
Vorrichtung 10 zum Bearbeiten einer Linse beschrieben.
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Die
Linse 1 wird in die Linsenhaltewelle 41 eingesetzt.
Die Daten über
die Form des Linsenrahmens werden an der außen befindlichen Vorrichtung zum
Messen der Form des Linsenrahmens gelesen, die Anweisung über die
Bearbeitungsbedingungen (das Material der Linse 1 und die
Bearbeitung mit oder ohne die Rillung) wird vom Bedienabschnitt 13 erhalten,
und die Anweisung zum Starten der Bearbeitung wird ebenfalls vom
Bedienabschnitt 13 erhalten. Dann werden die Bearbeitungsschritte
durchgeführt.
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Wenn
die Anweisung zum Start der Bearbeitung gegeben wird, wird die Andrückwelle 41R der Linsenhaltewelle 41 in
die Position zum Halten der Linse, die in 6 dargestellt
ist, durch Antreiben des Motors 46 für die Linsenspanneinrichtung
verstellt und der Haltedruck wird entsprechend dem Material eingestellt.
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Zum
Bearbeiten der Linse 1 wird das Haupt-Drehwerkzeug 50 durch
Antreiben des Motors 55 gedreht. Die Linseneinheit 4 wird
durch Antreiben der Hub- und Senkeinheit 3 abgesenkt und
die Basiseinheit 2 wird in Richtung der X-Achse in die
Position verstellt, wo der Umfangsabschnitt der Linse 1 auf den
Grobschleifer 50a zum Flachschleifen des Hauptdrehwerkzeugs 50 gerichtet
ist. Die Bearbeitungstiefe wird durch Anheben und Absenken der Einheit 3,
während
die Linse 45 angetrieben wird, bereitge stellt und das Grobschleifen
wird bis zur errechneten Bearbeitungstiefe an jedem Drehwinkel der Linsenhaltewelle 41 durchgeführt.
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Wenn
der Sensor 320 zum Erfassen des Abschlusses der Bearbeitung
der oben genannten Linseneinheit 4 am gesamten Umfang EIN
anzeigt, wird erfasst, dass das Schleifen abgeschlossen wurde.
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Wenn
das Grobschleifen abgeschlossen ist, wird die Linseneinheit 4 vorübergehend
angehoben. Die Basiseinheit 2 wird in Richtung der X-Achse
in die Position bewegt, wo die Linse 1 auf den Endbearbeitungsschleifer 50b zum
Flachschleifen des Haupt-Drehwerkzeugs 50 gerichtet ist,
und das Schleifen wird auf die gleiche Weise durchgeführt wie beim
Grobschleifen. Wenn der Sensor 320 zum Erfassen des Abschlusses
der Bearbeitung der oben genannten Linseneinheit 4 am gesamten
Umfang EIN anzeigt, ist die Bearbeitung am gesamten Umfangsabschnitt
der Linse 1 abgeschlossen.
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Wenn
das Rillen durch die Endbearbeitungseinheit 7 notwendig
ist, wird das Rillen durch Ausbilden einer Nut am Außenumfangsabschnitt 1d der Linse 1 durch
das Drehwerkzeug 71 der Stirnschleifeinrichtung durchgeführt wie
in 10 dargestellt. Dann wird das Fasen beider Flächen des
Umfangsabschnitts der Linse 1 dadurch durchgeführt, dass die
Umfangsabschnitte der Linse 1 sukzessive an der Seite der
konkaven Fläche 1a und
der konvexen Fläche 1b mit
der Seite des Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform in
Kontakt gebracht werden, indem die Basiseinheit 2 in Richtung
der X-Achse angetrieben wird.
-
Da
das Drehwerkzeug 70 mit der Halbkugelform zum Fasen und
das Drehwerkzeug 71, das die Stirnschleifeinrichtung zum
Rillen beinhaltet, unabhängig
ausgebildet sind und diese Werkzeuge an Positionen angeordnet sind,
die um den vorgeschriebenen Abstand getrennt entlang der Linsenhaltewelle 41 angeordnet
sind, behindert das Drehwerkzeug zum Rillen 71 während des
Fasens auch dann nicht die Linsenhaltewelle oder die Aufnahme der
Linsenhalterung 141, wenn die Linse 1 einen geringen Durchmesser aufweist,
und das Fasen und das Rillen können
für die
Linse 1 mit beliebiger Größe exakt durchgeführt werden.
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Da
das Drehwerkzeug zum Fasen 70 und das Drehwerkzeug zum
Rillen 71 bei der Endbearbeitung an der Basis 74 befestigt
sind, die in Richtung der Y-Achse verstellt wird, und die Positionierung durch
die Linseneinheit 4 durchgeführt wird, die in der vertikalen
Richtung und in der Richtung der Hauptwelle verstellt wird, ist
es nicht notwendig, dass die Positionierung durch die Endbearbeitungseinheit
gesteuert wird, und es ist nur nötig,
dass die Positionierung in der Vorrückung exakt durchgeführt wird.
Daher kann der Mechanismus der Endbearbeitungseinheit vereinfacht
werden und die Herstellungskosten können gesenkt werden. Da die
beiden Drehwerkzeuge 70 und 71 von einem einzigen
Motor 72 angetrieben werden, kann die Zunahme der Motorzahl verhindert
werden. Daher kann die Vergrößerung der Vorrichtung
verhindert werden und die Produktionskosten können gesenkt werden.
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Da
die Linseneinheit 4, die relativ zu den fest angeordneten
Drehwerkzeugen 70 und 71 verstellt wird, auf die
gleiche Weise positioniert werden kann wie beim Flachschleifen oder
beim Schrägschleifen, wobei
die Linse 1 relativ zum Haupt-Drehwerkzeug verstellt wird,
können
die Hauptbearbeitung und die Endbearbeitung wie das Fasen und das
Rillen des Umfangsabschnitts der Linse von einem einzigen Mechanismus
unter einer einzigen Positionierungssteuerung durchgeführt werden.
Daher können
ein komplizierter Mechanismus und eine komplizierte Steuerung vermieden
werden und die Herstellungskosten können gesenkt werden.
-
Das
Drehwerkzeug 70 mit der Halbkugelform ist mit einer Schleifeinrichtung
oder einer Schneideinrichtung mit einem Diamanten oder dergleichen
ausgebildet und hat den vorgeschriebenen Radius R wie in 13(A) dargestellt. Wie in 13(B) dargestellt,
wird, wenn die Linse 1 (die Linsenhaltewelle) von der unteren
Position in der Figur angehoben wird, der Fasungswinkel am Abschnitt 1e,
der gefast werden soll, gemäß der Bearbeitungstiefe
Lx in Richtung der X-Achse (der Verstellung in Richtung der Drehachse
der Linse 1) und der Bearbeitungstiefe Lr in Richtung der
Z-Achse (der Verstellung in der radialen Richtung der Linse 1)
bestimmt.
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Die
Bearbeitungstiefe Lx ist der Abstand in Richtung der X-Achse von
einem Scheitel C bis zu einem Scheitel D. Der Scheitel C ist der
Schnittpunkt der Linie der äußeren Umfangsfläche 1d und
der Linie der konkaven Fläche 1b im
Querschnitt der Linse 1 vor der Bearbeitung an einem Drehwinkel.
Der Scheitel D ist der Schnittpunkt der Linie der Außenumfangsfläche 1d und
der Linie der gefasten Fläche 1e im
Querschnitt der Linse 1 nach der Bearbeitung. Die Bearbeitungstiefe
Lz ist der Abstand in Richtung der Z-Achse (in radialer Richtung
der Linse) vom Scheitel C zu einem Scheitel E. Der Scheitel E ist
der Schnittpunkt der Linie der konkaven Fläche 1b und der Linie
der gefasten Fläche 1e im
Schnittpunkt der Linse 1 nach der Bearbeitung. Der Winkel
zwischen der Außenumfangsfläche 1d und
der gefasten Fläche 1e kann
nach Wunsch entsprechend dem Verhältnis von Lx zu Lz eingestellt
werden. Die X- und Y-Koordinaten
des Scheitels C ändern
sich abhängig vom
Drehwinkel der Linse 1 (= der Linsenhaltewelle 41).
Diese Koordinaten sind Werte, die durch die Vorabmessung durch die
Stifte 60 und 61 der oben beschriebenen Messeinheit 6 auf
der Seite der konvexen Fläche 1a und
auf der Seite der konkaven Fläche 1b erhalten
werden.
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Der
gefaste Abschnitt 1e weist eine konkave Form auf wie in 13 dargestellt,
da das Drehwerkzeug 70 mit der Halbkugelform mit dem Radius
R verwendet wird. Der Winkel zwischen der geraden Linie, die nach
der Bearbeitung durch die Scheitel D und E verläuft, und der äußeren Umfangsfläche 1d wird
als Fasungswinkel verwendet.
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Daher
wird für
die Positionierungssteuerung entsprechend dem Fasungswinkel der
Linse 1, wie in 13(B) dargestellt,
das Verhältnis
der Bearbeitungstiefen Lx zu Lz erhalten, wenn der Fasungswinkel
bestimmt wird. Wenn eine der Bearbeitungstiefen in Richtung der
X-Achse oder in der Richtung der Z-Achse (in der radialen Richtung)
bestimmt ist, können
daher die Abstände
Lx und Lz vom Scheitel C vor der Bearbeitung zu den Scheiteln D
bzw. E nach der Bearbeitung bestimmt werden. Wenn Kreise mit einem
Radius R, der der gleiche ist wie der Radius R der Halbkugelform
des Drehwerk zeugs, um Mittelpunkte, die an diesen Scheiteln D und
E angeordnet sind, gezeichnet werden, ergeben die Schnittpunkte diese
Kreise die X- und Z-Koordinaten der Mitte der Kugel 70cr des
Werkzeugs wie in 13(A) dargestellt.
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Wenn
der Fasungswinkel und der Fasungsumfang (die Bearbeitungstiefe)
wie oben beschrieben eingestellt sind, können die relativen Positionen der
Linse 1 und des Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform
entsprechend dem gewünschten
Fasungswinkel und der gewünschten
Bearbeitungstiefe (die Position der axialen Linie der Linsenhalterwelle 41c in
Richtung der Z-Achse (z) und die Position des Scheitels C in Richtung
der X-Achse (x) in 13(A)) durch Berechnen
der Koordinaten (Xr, Zr) des Mittelpunkts der Kugel 70cr des
Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform aus den Koordinaten
des Scheitels C, die vor der Bearbeitung gemessen werden, bei jedem Drehwinkel
erhalten werden. Wenn das Drehwerkzeug zum Fasen 70 weiter
an der vorgeschriebenen Position gedreht wird (auf der vertikalen
Linie der Linsenhaltewelle 41) und die Linseneinheit 4 angehoben und
gesenkt wird und gleichzeitig durch die Verstellung der Basiseinheit 2 in
Richtung der X-Achse verstellt wird, während die Linse gedreht wird,
können das
Fasen an der konvexen Seite und an der konkaven Seite der Linse 1 bis
zum gewünschten
Fasungswinkel und die gewünschte
Fasungstiefe anhand eines vereinfachten Mechanismus des Drehwerkzeugs erreicht
werden. Da das Fasen auf verschiedene Weise unter Verwendung eines
einzigen Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkugelform durchgeführt werden kann,
ist außerdem
ein Austausch der Werkzeuge nicht nötig und die Bearbeitungszeit
kann verkürzt werden.
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In 13 wird,
wie oben geschildert, das Fasen auf der Seite der konkaven Fläche 1b durchgeführt. Für das Fasen
auf der Seite der konvexen Fläche 1a werden
der relative Abstand z zwischen der Linsenhaltewelle 41 und
dem Drehwerkzeug 70 in Richtung der Z-Achse und der relative
Abstand x zwischen der Koordinate des Scheitels der Linse 1 und dem
Mittelpunkt 70cr des Drehwerkzeugs 70 aus den Koordinaten
der Scheitel, dem Fasungswinkel und der Fasungstiefe bei jedem Drehwinkel
aufgrund der Daten über
die Position des Umfangsabschnitts der Linse, die vorab eingestellt
werden, erhalten.
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Da
der Radius R des Drehwerkzeugs 70 mit der Halbkreisform
unabhängig
vom Drehwerkzeug zum Rillen 71 eingestellt wird, ist die
Breite der gebildeten Rille nicht beschränkt, anders als im herkömmlichen
Fall, in dem das Fasen und das Rillen unter Verwendung einer einzigen
Rundstirn-Schleifeinrichtung durchgeführt werden. Daher kann der
Radius auf den am besten geeigneten Wert für die Fasung eingestellt werden.
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In
der obigen Ausführungsform
wird die vorliegende Erfindung auf die Vorrichtung angewendet, bei
der die Bearbeitung der Linse 1 durch Verstellen der Linsenhaltewelle 41 in
vertikaler Richtung durchgeführt
wird. Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Vorrichtung angewendet
werden, die einen Arm aufweist, der einen Linsenhalterarm auf solche Weise
hält, dass
der Linsenhalterarm auf herkömmliche
Weise geschwungen werden kann. Wenn beispielsweise ein Arm und ein
Positionierungselement, welches den Winkel des Arms bestimmt, auf
solche Weise eingestellt werden können, dass der Arm und das
Positionierungselement miteinander in Kontakt gebracht oder voneinander
getrennt werden können, die
relative Verstellung zwischen dem Arm und dem Positionierungselement
erfasst wird, nachdem sie von einem Sensorarm verstärkt wurde,
und die Position des Kontakts zwischen dem Arm und dem Positionierungselement
aufgrund der relativen Verstellung, die vom Sensorarm verstärkt wurde,
erfasst wird, kann die gleiche Wirkung wie in der oben beschriebenen
Ausführungsform
erhalten werden. Die vorliegende Erfindung kann auf die gleiche
Weise auf Vorrichtungen angewendet werden, bei denen eine Linsenhaltewelle
in horizontaler Richtung verstellt wird.
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Die
oben offenbarten Ausführungsformen sind
als Beispiele angeführt
und es sollte bedacht werden, dass die vorliegende Erfindung nicht
auf diese Ausführungsformen
beschränkt
ist. Der Umfang und der Bereich der vorliegenden Erfindung sind nicht
in den obigen Beschreibungen der Ausführungsformen, sondern in den
Ansprüchen
dargestellt. Jede Variation innerhalb der Ansprüche ist in der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen.
-
- 1
- Eine
Linse
- 2
- Eine
Basiseinheit
- 3
- Eine
Hub- und Senkeinheit
- 4
- Eine
Linseneinheit
- 5
- Eine
Einheit von Drehwerkzeugen
- 6
- Eine
Messeinheit
- 7
- Eine
Endbearbeitungseinheit
- 8
- Eine
Einheit zum Steuern des Bearbeitungsdrucks
- 10
- Eine
Vorrichtung zum Bearbeiten der Linse
- 11
- Eine
Abdeckung
- 12
- Ein
Anzeigeabschnitt
- 13
- Ein
Bedienabschnitt
- 14
- Eine
Tür
- 34
- Ein
Positionierungselement
- 41
- Eine
Linsenhaltewelle
- 70
- Ein
Drehwerkzeug (zum Fasen)
- 71
- Ein
Drehwerkzeug (zum Rillen)
- 72
- Ein
Motor zur Endbearbeitung
- 74
- Eine
Basis