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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Linsen-Bearbeitungssystem
zur Bearbeitung einer Linse und einer Linsen-Bevorratungsvorrichtung zur
Bevorratung von Linsen.
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Bei
Brillengläsern
hat sich z. B. die Bearbeitung der Linsen, die üblicherweise individuell in
den Optikergeschäften
durchgeführt
wurde, in den letzten Jahren dahin entwickelt, dass sie verstärkt in einem Bearbeitungszentrum
durchgeführt
wird. Im Bearbeitungszentrum wird eine Vielzahl von Linsen als Antwort
auf Aufträge
von Optikergeschäften
intensiv bearbeitet. Bei dieser intensiven Bearbeitung ist es wünschenswert,
dass bei einer Serie von Arbeitsschritten, die mit der Linsenbearbeitung
verbunden sind, eine Arbeitsersparnis (eine Automation) so gut wie
möglich
erzielt wird. Aus diesem Grund wurde ein Linsen-Bearbeitungssystem
vorgeschlagen, bei dem eine unbearbeitete Linse aus einer Linsen
beherbergenden Aufnahmeeinrichtung, oder dergleichen, entnommen,
gefördert
und in eine Linsen-Bearbeitungsvorrichtung
eingesetzt wird, und eine bearbeitete Linse aus der Bearbeitungsvorrichtung
entnommen, gefördert
und auf der Aufnahmeeinrichtung, oder dergleichen, platziert (zurückgelegt)
wird.
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Ein
herkömmliches
Linsen-Bearbeitungssystem ist so aufgebaut, das Aufnahmeeinrichtungen
mit darin untergebrachten Linsen z. B. von einem Förderband
gefördert
werden und eine Linse durch eine Roboter-Greifvorrichtung aus der
Aufnahmeeinrichtung entnommen, gefördert und in die Bearbeitungsvorrichtung
eingesetzt wird. Aus diesem Grund bekommt das System ein großes Ausmaß und für das gesamte
System ist ein großer
Aufstellungsplatz erforderlich. Insbesondere bei einem Fall, bei
dem eine Mehrzahl von Bearbeitungsvorrichtungen installiert (systematisiert)
sind, werden die Bearbeitungsvorrichtungen mit einem schwenkbaren
Armtyp um die Roboter-Greifvorrichtung herum errichtet, sodass ein großer Platz
benötigt
wird. Außerdem
war es nicht einfach, das gesamte Linsen-Bearbeitungssystem zu installieren
und zu bewegen. Darüber
hinaus entstand ein Bedarf, um Linsen und Linsen beherbergende Aufnahmeeinrichtungen
zum Zwecke der Bearbeitung und im Hinblick auf den Platz effizient
zu bevorraten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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US6152678 offenbart ein
Gerät zum
mechanischen Transport von Paletten, das eine erste Paletten-Hubvorrichtung
und eine zweite Paletten-Hubvorrichtung umfasst, die sich beide
vertikal bewegen. Das Gerät
bezieht sich auf ein System, das Werkstücke einem Bearbeitungssystem
zur Bearbeitung der Werkstücke
zuführt.
Das Gerät
dient zur Massenproduktion und unterscheidet sich völlig von
einem Brillenglas-Kantenbearbeitungssystem,
bei dem die Individualitäten
jedes bearbeiteten Brillenglases wichtig sind.
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US5454194 offenbart ein
System zum Schleifen der Kanten von Brillengläsern. Das System ist mit einem
Lagerbehälter,
einem Sensor, einem Fokusmessgerät,
einer Blockeinheit und drei Linsen-Kanteinheiten versehen, die auf
einem Umfang angeordnet sind, dessen Mittelpunkt ein Roboter mit einem
Arm und einem Sensor ist. Jedoch offenbart das System keinen konkreten
Aufbau des Lagerbehälters.
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EP0128779A2 offenbart
eine Schleifemaschine für
eine sphärische
Oberfläche
zur Herstellung einer solchen optischen Oberfläche wie eine optische Linse,
ein Spiegel, usw. Dieses Gerät
bearbeitet die sphärische
Oberfläche
der Linse, um eine Brechungskraft aufzubringen, um eine Auflösung zu
erzielen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brillenglas Kantenbearbeitungssystem
bereitzustellen, das die Erreichung einer Bearbeitungseffizienz
sowie eine Platzeinsparung für
das System ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Die
Unteransprüche
enthalten weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 ist
eine schematische vordere Aufrissansicht eines Brillenglas-Bearbeitungssystems
gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine schematische Draufsicht des Brillenglas-Bearbeitungssystems, von oben gesehen;
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3 ist
eine schematische Darstellung einer Linsen-Bearbeitungsvorrichtung;
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4 ist
eine Darstellung, die einen schematische Aufbau einer Schale und
die Befestigung der Schale an einer Linse zeigt;
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5 ist
eine schematische Darstellung einer Schalenhalterung, um darin die
Schale einzusetzen;
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6 ist
eine schematische Darstellung einer Roboter-Greifvorrichtung;
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7 ist
eine schematische Darstellung eines Ansaugbereichs der Roboter-Greifvorrichtung;
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8 ist
eine schematische vordere Aufrissansicht einer Blockvorrichtung;
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9 ist
eine schematische seitliche Aufrissansicht der Blockvorrichtung;
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10 ist
eine schematische Ansicht eines optischen Messsystems der Blockvorrichtung
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11 ist
eine Darstellung, die ein Band mit darauf geklebten Schalen zeigt;
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12 ist
eine schematische Darstellung einer Entwässerungsvorrichtung; und
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13 ist
eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel der Entwässerungsvorrichtung
zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit
Bezug auf die anliegende Zeichnung erfolgt nun eine Beschreibung
einer Ausführungsform der
Erfindung. 1 ist eine schematische vordere Aufrissansicht
eines erfindungsgemäßen Brillenglas-Bearbeitungssystems. 2 ist
eine schematische Draufsicht des Brillenglas-Bearbeitungssystems, von oben gesehen.
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Ein
Brillenglas-Bearbeitungssystem 1 umfasst zwei Linsen-Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b,
zur Bearbeitung eines Brillenglases LE; eine Roboter-Greifvorrichtung
(RH-Vorrichtung) 200 zur
Förderung
der Linse LE; eine Blockvorrichtung 300, um eine Schale
zu befestigen, die als Bearbeitungs-Spannvorrichtung für die Linse
LE dient; zwei Aufnahmeeinrichtungs-(Linsen-)Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b zur
Bevorratung der die Linsen beherbergenden Aufnahmeeinrichtungen 401,
von denen jede ein Paar von linken und rechten Linsen LE unterbringen
kann; eine Entwässerungsvorrichtung 500 zur
Beseitigung des an der bearbeiteten Linse anhaftenden Bearbeitungswassers;
und eine System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 zur Steuerung/Regelung
der verschiedenen Vorrichtungen. Die System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 ist
an einen Host-Computer (Host-PC) angeschlossen, um die Auftragsdaten
zu verwalten.
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Die
entsprechenden Vorrichtungen und Einrichtungen sind mittels eines
Tischs 20 auf einer Basis 10 montiert. Gleitrollen 11 sind
an der Basis 10 befestigt, um dem gesamten Bearbeitungssystem 1 (den
Vorrichtungen und Einrichtungen) zu ermöglichen, als Einheit beweglich
zu sein. Zusätzlich
sind zwei Umwälztanks,
in denen das von den Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b während der
Bearbeitung verwendete Bearbeitungswasser gespeichert ist, unterhalb
(im Inneren) des Tischs 20 untergebracht. Das in jedem
Tank gespeicherte Bearbeitungswasser wird durch eine Pumpe abgepumpt
und jeder der Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b zugeführt.
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Die
Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b und die
Blockvorrichtung 300 sind derart eingebaut, dass sie Seite
an Seite auf dem Tisch 20 angeordnet sind. Die RH-Vorrichtung 200 bewegt
sich entlang eines geraden Bewegungsweges 30, der sich parallel
zu den der Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b erstreckt.
Die Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b sind
derart eingebaut, dass sie Seite an Seite auf der Seite der Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b mit
dem dazwischen liegenden Bewegungsweg 30 angeordnet sind.
Die Entwässerungsvorrichtung 500 ist
in der Nähe
eines rechten Endbereichs des Bewegungsweges 30 eingebaut. Durch
die Einbauanordnung dieser Vorrichtungen ist es für einen
Bediener einfach, den Stand des Fortschritts der Linsenbearbeitung
zu beobachten.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung jeder im System 1 vorgesehenen
Vorrichtung.
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<Linsen-Bearbeitungssystem>
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3 ist
eine schematische Darstellung der Bearbeitungsvorrichtung 100a.
Die Bearbeitungsvorrichtung 100a hält und spannt die Linse LE
durch eine Spannfutter-Spindel 111 und eine Spannfutter-Spindel 112 ein,
die sich vertikal erstrecken. Die obere Spannfutter-Spindel 111 wird
durch ein vertikales Bewegungsmechanismusteil 110, das
an der Mitte einer Subbasis 102 vorgesehen ist, in vertikaler (Auf-
und Abwärts-)Richtung
bewegt und von einem Motor 115 gedreht. Die untere Spannfutter-Spindel 112 wird
durch eine Halterung 120, die auf einer Hauptbasis 101 befestigt
ist, drehbar gehalten und wird durch einen Motor 123 synchron
mit der Spannfutter-Spindel 111 gedreht.
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Um
die Linse LE durch die Spannfutter-Spindeln 111 und 112 zu
halten, wird zuvor eine Schale 390, d. h. eine Bearbeitungsspannvorrichtung,
durch eine selbstklebende Unterlage 398, wie in 4 gezeigt,
an der Linse LE befestigt. Die Schale 390 wird durch die
Blockvorrichtung 300 automatisch angebracht, die später beschrieben
wird. Die Schale 390 weist einen zylindrischen Basisbereich 391 und
einen konisch erweiterten Ansatzbereich 392 auf. Eine quer
verlaufende Keilnut 391a und eine vertikale Keilnut 391b zur
Bestimmung einer vertikalen Richtung zum Zeitpunkt der Befestigung
der Linse LE (welche Richtung sich auf eine vertikale Richtung bezieht, wenn
das Brillenglas getragen wird) werden im Basisbereich 391 ausgebildet.
Unterdessen wird eine Schalenhalterung 113, in die der
Basisbereich 391 der Schale 390 eingesetzt wird,
an der Spannfutter-Spindel 112 befestigt. Wie in 5 gezeigt,
ist ein Aufnahmebereich 113a zur Aufnahme des Ansatzbereichs 392 auf
der Schalenhalterung 113 ausgebildet und ein quer verlaufender
Keil 113b, der in der quer verlaufenden Keilnut 391a des
Basisbereichs 391 befestigt ist, ist am Boden des Aufnahmebereichs 113a ausgebildet.
Da die quer verlaufende Keilnut 391a am quer verlaufenden
Keil 113b befestigt ist, ist die an der Linse LE befestigte
Schale 390 während der
Bearbeitung an der Schalenhalterung 113 befestigt. Die
Spannfutter-Spindel 111 wird anschließend abgesenkt, um die Linse
LE durch die Spannfutter-Spindeln 111 und 112 zu
halten.
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Die
durch die Spannfutter-Spindeln 111 und 112 gehaltene
Linse LE wird von Schleifteilen 150R und 150L aus
zwei Richtungen bearbeitet, von denen jedes Schleifscheiben 151 auf
der entsprechenden Drehwelle aufweist. Jede Schleifscheibe 151 ist
aus einer rauen Schleifscheibe für
Kunststoffe, einer Endbearbeitungs-Schleifscheibe mit einer V-Nut
(Anfasungs-Nut) und einer Entgratungs-Schleifscheibe aufgebaut.
Die Schleifteile 150R und 150L sind bilateral
symmetrisch und werden durch die auf der Subbasis 102 vorgesehenen
Bewegungsmechanismusteile entsprechend in der vertikalen und der
linken und rechten Richtung bewegt.
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Ein
Linsenform-Messabschnitt
160 ist auf einer gegenüberliegenden
Seite der Mitte der Subbasis
102 untergebracht. Zudem wird
während
der Linsenbearbeitung das in den Tanks gespeicherte Bearbeitungswasser
von nicht dargestellten Düsen
auf die Bearbeitungsbereiche der Linse LE gesprüht. In
1 bezeichnet
das Bezugszeichen
180 ein Fenster einer Bearbeitungskammer.
Es sollte beachtet werden, dass die Konfiguration dieser Schleifvorrichtung
100 im
Wesentlichen ähnlich
der von
JP-A-9-253999 (
US-Patent Nr. 5,716,256 )
ist. Die Bearbeitungsvorrichtung
100b weist den gleichen Aufbau
wie den der Bearbeitungsvorrichtung
100a auf.
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<RH-Vorrichtung>
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6 ist
eine schematische Darstellung der RH-Vorrichtung 200. Wenn
eine Kugelumlaufspindel 203 gedreht wird, wird eine seitwärts verschiebbare Basis 210 längs zweier
Schienen 202 bewegt, die sich in der Richtung des Bewegungsweges 30 erstrecken.
Die Kugelumlaufspindel 203 wird durch einen nicht dargestellten
Motor gedreht. Ein Basisbereich 212 ist an der seitwärts verschiebbaren
Basis 210 befestigt. Ein vertikal verschiebbarer Bereich 214 ist
am Basisbereich 212 derart befestigt, um vertikal beweglich
zu sein. Der vertikal verschiebbare Bereich 214 wird von
einem vertikalen Bewegungsmechanismus bewegt, der einen Motor, eine
Gleitschiene und dergleichen umfasst, die im Basisbereich 212 vorgesehen
sind. Ein erster Arm 216, der sich um eine vertikale Achse
A1 dreht, ist an einem oberen Bereich des vertikal verschiebbaren
Bereichs 214 befestigt. Der erste Arm 216 wird
durch einen Drehmechanismus gedreht, der einen Motor und dergleichen
umfasst, der im vertikal verschiebbaren Bereich 214 vorgesehen
ist. Ein zweiter Arm 218, der sich um eine vertikale Achse
A2 dreht, ist an einem unteren Bereich eines distalen Endes des
ersten Arms 216 befestigt. Der zweite Arm 218 wird
durch einen Drehmechanismus gedreht, der einen Motor und dergleichen
umfasst, der im ersten Arm 216 vorgesehen ist. Ein dritter
Arm 220, der sich um eine horizontale Achse A3 dreht, ist
an einem distalen Ende des zweiten Arms 218 befestigt.
Der dritte Arm 220 wird durch einen Drehmechanismus gedreht,
der einen Motor und dergleichen umfasst, der im zweiten Arm 218 vorgesehen
ist. Ein Ansaugbereich 222 zum Ansaugen und Halten die
Linse LE, ist auf der Unterseite eines distalen Endes des dritten
Arms 220 vorgesehen.
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Wie
in 7 gezeigt, umfasst der Ansaugbereich 222 ein
röhrenförmiges Element 223,
das sich in einer zur horizontalen Achse A3 senkrechten Richtung
erstreckt, und einen Ansaugbalg 224, der an diesem röhrenförmigen Element 223 befestigt
ist. Der Ansaugbalg 224 ist aus einem elastischen Material,
wie z. B. Gummi, mit einer Faltenbalgstruktur ausgebildet. Durchgänge, durch
die Luft hindurchströmt,
sind im Ansaugbalg 224, dem röhrenförmigen Element 223 und
dem dritten Arm 220 entsprechend ausgebildet und diese
Durchgänge
stehen mit einem Rohr 232 in Verbindung, das an eine Luftpumpe 230 angeschlossen
ist. Das Rohr 232 ist durch die seitwärts verschiebbare Basis 210,
den Basisbereich 212, den vertikal verschiebbaren Bereich 214,
den ersten Arm 216 und den zweiten Arm 218 hindurchgeführt. Wenn
die Luftpumpe 230 angetrieben wird, wird die Linse LE durch
den Ansaugbalg 224 angesaugt und gehalten. Wenn der Antrieb
der Luftpumpe 230 gestoppt wird, um die Ansaugkraft auf
das Niveau des atmosphärischen
Drucks zurückzuführen, wird
das Ansaugen der Linse LE abgebrochen. Darüber hinaus weist die Luftpumpe 230 eine
Funktion zur Luftzuführung
auf und da sie Luft durch den Ansaugbalg 224 zuführt, wird
das an der Linse LE anhaftende Bearbeitungswasser nach der Bearbeitung bis
zu einem bestimmten Grad weggeblasen.
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<Blockvorrichtung>
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Mit
Bezug auf 8 bis 10 erfolgt
eine Beschreibung des schematischen Aufbaus der Blockvorrichtung 300. 8 ist
eine schematische vordere Aufrissansicht der Blockvorrichtung 300, 9 ist
eine schematische seitliche Aufrissansicht davon und 10 ist
eine schematische Darstellung eines optischen Messsystems.
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Die
Blockvorrichtung 300 ist mit einem optischen Messsystems 310 zur
Erfassung der optischen Achse der Linse LE, einem Arm 320 zur
Befestigung der Schale 390 auf einer Vorderseite der Berechnungsoberfläche der
Linse LE und einem Mechanismus zur Bewegung dieses Arms 320 versehen.
Darüber
hinaus weist die Blockvorrichtung 301 einen Schalen-Zuführungsabschnitt 350 zur
Zuführung
der Schalen 390 auf.
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In
10 bezeichnet
das Bezugszeichen
311 eine Beleuchtungslichtquelle und
312 bezeichnet einen
konkaven Spiegel. Das Beleuchtungslicht von der Lichtquelle
311 wird
vom konkaven Spiegel
312 für eine Messung entlang einer
optischen Achse L1 reflektiert und in parallele Lichtstrahlen umgewandelt.
Eine Indexscheibe
314 ist auf einem Linsentisch
313 angeordnet
und drei Haltestifte
315 sind darauf zur Aufnahme der Linse
LE vorgesehen. Die Indexscheibe
314 weist eine Mehrzahl
von Punkt-Indizes auf, die in einer Rasterform um die optische Achse
L1 angeordnet sind. Eine halbdurchlässige Bildscheibe
316 ist
unter der Indexscheibe
314 angeordnet und eine Punktindex-Abbildung
wird darauf projiziert. Ein Spiegel
317 ist unter der Bildscheibe
316 angeordnet und
eine CCD-Kamera
318 ist in einer Richtung deren Reflexion
angeordnet. Die Kamera
318 nimmt die auf die Bildscheibe
316 projizierte
Punktindex-Abbildung auf. Eine Steuerungs-/Regelungseinheit
319 erfasst
die optische Mittelpunktposition und die zylindrische Achsenrichtung
der Linse LE auf der Basis eines Ausgabesignals der Kamera
318.
Es sollte beachtet werden, dass die Erfassung der optischen Mittelpunktposition
und der zylindrischen Achsenrichtung auf der Basis von Punktindizes
in
JP-A-11-287972 (
US Pat. Nr. 6,427,094 ) bereits
beschrieben wurde, das inzwischen vom vorliegenden Anmelder eingereicht
wurde.
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Der
Arm 320 umfasst einen Befestigungsbereich 321,
um den Basisbereich 391 der Schale 390 zu befestigen.
Ein quer verlaufender Keil, der an der quer verlaufenden Keilnut 391a des
Basisbereichs 391 befestigt ist, ist im Innern des Befestigungsbereichs 321 ausgebildet
und ist mit einem Klickmechanismus versehen, um die Schale 390 mit
einer adäquaten
Kraft zu halten, um die Schale 390 und ihrem darin eingelassenen
Basisbereich 391 anzuheben. Der Befestigungsbereich 321 ist
durch einen Drehmechanismus 323, der einen Motor und dergleichen umfasst,
drehbar. Der Arm 320 ist in der horizontalen Richtung (X-
und Y-Richtungen) und der vertikalen Richtung (Z-Richtung) in den 8 und 9 durch einen
Bewegungsmechanismus 325 beweglich, der in einem Gehäuse 301 vorgesehen
ist. Der Bewegungsmechanismus 325 umfasst einen Motor,
einen Gleitmechanismus und dergleichen, um den Arm 320 in
die entsprechenden X-, Y- und Z-Richtungen zu bewegen. Die Steuerungs-/Regelungseinheit 319 bewegt
den Arm 320 durch Steuerung/Regelung des Antriebs des Bewegungsmechanismus 325 in
die X- und Y-Richtungen, um den Mittelpunkt der Schale 390 an
der erfassten optischen Mittelpunktsposition der Linse LE zu positionieren.
Bei einem Fall, bei dem die Linse LE eine zylindrische Achse aufweist, dreht
die Steuerungs-/Regelungseinheit 319 die Schale 390 zur
Ausrichtung mit der zylindrischen Achse der Linse LE, indem der
Antrieb des Drehmechanismus 323 gesteuert/geregelt wird.
Danach wird der Arm 320 nach unten abgesenkt, um die Schale 390 auf
der vorderseitigen Brechungsoberfläche der Linse LE zu befestigen.
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Es
erfolgt eine Beschreibung des Aufbaus des Schalen-Zuführungsabschnitts 350.
Die Schalen 390 werden durch die selbstklebenden Unterlagen 398 im
Voraus an festgelegten Positionen eines Bandes 352 befestigt.
Das Band 352 mit den darauf befestigten Schalen 390 ist
um eine erste Bandrolle 354 gewunden. Das Band 352 wird über eine
Mehrzahl von Walzen 355 auf einer zweiten Bandrolle 356 aufgewickelt.
Das Band wird nämlich über ein
Zahnrad 359 transportiert, das formschlüssig mit einem an der Mitte
angeordneten Motor 358 verbunden ist. Hierbei wird die
Drehung des Motors 358 durch einen nicht dargestellten
Riemen auf die zweite Bandrolle 356 übertragen. Das Zahnrad 359 weist
darin ausgebildete Mitnehmer zum Eingriff mit Perforationen 353 (siehe 11)
auf, die der Breite nach an beiden Enden des Bandes 352 ausgebildet
sind.
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Der
vorgesehene Aufbau ist so, dass das Band 352 durch die
Drehung des Zahnrads 359 vorgeschoben wird.
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Was
die vom Schalen-Zuführungsabschnitt 350 mit
dem oben beschriebenen Aufbau auf eine vorgegebene Position vorgeschobene
Schale 390 betrifft, wird deren Basisbereich 391 durch
die Abwärtsbewegung
des Arms 320 am Befestigungsbereich 321 befestigt.
Da der Arm 320 danach aufwärts bewegt wird, wird die Schale 390 vom
Band 325 entfernt und zu der Position transportiert, bei
der sie an der Linse LE befestigt wird.
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<Aufnahmeeinrichtungs-(Linsen-)Bevorratungsvorrichtungen>
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In
den 1 und 2 weisen die Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b den
gleichen Aufbau auf und jede der Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b weisen
Objekttische 410 und 420 auf, um die Aufnahmeeinrichtungen 401 darauf
zu platzieren. Die Objekttische 410 und 420 werden
durch Hebemechanismen 412 und 422 entsprechend
vertikal bewegt. Die Aufnahmeeinrichtungen 401 können auf
die Objekttische 410 und 420 durch vertikale Stapelung
geladen werden und 10 Aufnahmeeinrichtungen 401 können auf
die entsprechenden Objekttische geladen werden. Die Aufnahmeeinrichtung 401, in
der die bearbeiteten Linsen LE untergebracht sind, wird durch einen
Greiferbereich 430 von der Seite des Objekttischs 410 zur
Seite des Objekttischs 420 transferiert. Der Greiferbereich 430 weist
zwei Greifer 431 und 432 auf, um die Seitenflächen der
Aufnahmeeinrichtung 401 einzuspannen. Die Greifer 431 und 432 werden
angetrieben, um sich durch einen Bewegungsmechanismusbereich 433 aufeinander zu
und voneinander weg zu bewegen. Darüber hinaus können die
Greifer 431 und 432 durch den Bewegungsmechanismusbereich
in die linken und rechten Richtungen (seitlichen Richtungen in 1 und 2)
bewegt werden.
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Es
sollte beachtet werden, dass zwei Einführungsöffnungen (ein Paar von linken
und rechten Öffnungen),
in die die Basisbereiche 391 der an der Linse LE befestigten
Schalen 390 eingesetzt werden, in der Aufnahmeeinrichtung 401 vorgesehen
sind. Ein ID-Etikett 402, auf dem eine Bearbeitungsnummer eingetragen
ist, ist an jeder Aufnahmeeinrichtung 401 vorgesehen. Die
Bearbeitungsnummer dieses ID-Etiketts wird von einem ID-Etikett-Lesegerät 440 gelesen.
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<Entwässerungsvorrichtung>
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12 ist
eine schematische Zeichnung der Entwässerungsvorrichtung 500.
Die Linse LE wird durch zwei koaxiale Haltewellen 510 und 520 eingespannt.
Die untere Haltewelle 510 wird auf einer Basis 501 drehbar
gehalten und wird von einem Drehmechanismus 505 gedreht,
der einen Motor 502, ein Zahnrad 503 und dergleichen
umfasst. Eine Schalenhalterung 513 ist an dieser Haltewelle 510 befestigt. Diese
Schalenhalterung 513 weist den gleichen Aufbau wie den
der in 5 gezeigten Schalenhalterung 113 auf,
und die an der Linse LE angebrachte Schale 390 ist daran
befestigt. Die obere Haltewelle 520 weist eine mit der
der Haltewelle 510 koaxiale Achse auf und ein Linsen-Anpressbereich 521 ist
auf der Unterseite davon vorgesehen. Drei Stifte 523 zum Anpressen
der Rückseite
der Brechungsoberfläche der
Linse LE sind auf dem Linsen-Anpressbereich 521 befestigt.
Die Haltewelle 520 wird durch einen Arm 530 drehbar
gehalten, der sich vertikal bewegt. Eine Feder 525 ist
zwischen dem Arm 530 und dem Linsen-Anpressbereich 521 eingefügt. Der
Linsen-Anpressbereich 521 wird durch diese Feder 525 konstant
nach unten vorgespannt. Wenn der Arm 530 nach unten abgesenkt
wird, wird die Linse LE durch die zwei Haltewellen 510 und 520 gehalten.
Der Arm 530 wird durch einen vertikalen Bewegungsmechanismus 535 vertikal
bewegt, der einen Motor 531, eine Führungsschiene 532,
eine Vorschubspindel 533, und dergleichen umfasst.
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Durch
Drehen der Linse LE mit hoher Drehzahl bewirkt der Drehungsmechanismus 505 hierbei, dass
das an der Linse LE anhaftende Wasser durch eine Zentrifugalkraft
weggeblasen wird. Die Drehzahl beträgt zu diesem Zeitpunkt vorzugsweise
2500 Upm oder mehr.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung der Funktion des oben beschriebenen Systems 1.
Die Auftragsdaten von den Optikergeschäften werden durch eine Kommunikationseinrichtung,
wie z. B. das Internet, in den Host-PC eingegeben. Eine Bearbeitungsnummer
ist jedem Auftragdatensatz zugewiesen und diese Bearbeitungsnummer
ist auf dem ID-Etikett 402 registriert, das an der Aufnahmeeinrichtung 401 angebracht
ist, in der die Linsen LE untergebracht sind. Ein Paar von linken
und rechten Linsen LE sind entsprechend den Auftragsdaten in jeder
Aufnahmeeinrichtung 401 mit ihren nach oben gerichteten
Vorderseiten der Brechungsoberflächen (konvexe
Oberflächen)
untergebracht. Danach wird eine Mehrzahl von Aufnahmeeinrichtungen 401 mit den
darin untergebrachten Linsen LE präpariert und in gestapelter
Art und Weise auf dem Objekttisch 410 von jeder der Bevorratungsvorrichtung 400a und 400b geladen.
Da die Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b auf
dieser Seite des Systems 1 angeordnet sind, wird das Beladen
und Entladen der Aufnahmevorrichtungen 401 erleichtert.
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Nach
Abschluss der Präparation
der Aufnahmevorrichtungen 401 wird ein an der System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 vorgesehener Start-Schalter
gedrückt,
um den Bearbeitungsvorgang des Systems 1 zu starten. Die
System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 hebt
zuerst den Objekttisch 410 auf der Seite der Bevorratungsvorrichtung 400a an
und bewirkt, dass die zu oberst platzierte Aufnahmevorrichtung 401 an
der vorgegebenen Anlieferungsposition positioniert wird. Die Bearbeitungsnummer
der Aufnahmevorrichtung 401 wird durch das Lesegerät 440 gelesen
und in die System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 eingegeben. Die
System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 sendet
die der Bearbeitungsnummer entsprechenden Bearbeitungsdaten an die
Bearbeitungsvorrichtung 100a. Es sollte beachtet werden,
dass eine Zuordnung so vorgesehen ist, dass die Linsen LE auf der Seite
der Bevorratungsvorrichtung 400a durch die Bearbeitungsvorrichtung 100a bearbeitet
werden und die Linsen LE auf der Seite der Bevorratungsvorrichtung 400b durch
die Bearbeitungsvorrichtung 100b bearbeitet werden.
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Die
System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 betätigt die
RH-Vorrichtung 200,
um die Bearbeitung, beginnend mit der Linse LE für ein rechtes Auge, die auf
der Aufnahmeeinrichtung 401 auf der Seite der Bevorratungsvorrichtung 400a platziert
ist (die Bearbeitung kann beginnend mit der Linse für ein linkes
Auge ausgeführt
werden), auszuführen.
Die RH-Vorrichtung 200 bewegt sich längs eines Bewegungsweges 30 zur
Seite der Bevorratungsvorrichtung 400a, dreht den ersten
Arm 216 und den zweiten Arm 218, senkt den vertikalen
verschiebbaren Bereich 214 ab und bewirkt, dass der am
distalen Ende des dritten Arms 220 vorgesehene Ansaugbereich 222 auf
der Linse LE für
das rechte Auge positioniert wird. Danach wird die Luftpumpe 230 angetrieben.
Demzufolge wird die Linse LE für
das rechte Auge auf den Ansaugbereich 222 angesaugt.
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Die
RH-Vorrichtung 200, die die Linse LE hält, bewegt sich zu einer Position
oberhalb des Linsentisches 313 der Blockvorrichtung 300,
um die Linse LE zu transportieren. Danach wird der Antrieb der Luftpumpe 230 angehalten,
damit die Linse LE auf den Haltestiften 315 des Linsentisches 313 platziert werden
kann. Nach dem Zurückziehen
der RH-Vorrichtung 200 betätigt die
System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 die
Blockvorrichtung 300.
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Die
Steuerungs-/Regelungseinheit 319 der Blockvorrichtung 300 erfasst
die optische Mittelpunktposition und die zylindrische Achsenrichtung der
Linse LE. Ferner positioniert die Steuerungs-/Regelungseinheit 319 durch
Bewegung des Arms 320 in den X- und Y-Richtungen den Befestigungsbereich 321 auf
der Schale 390, die vom Schalen-Zuführungsabschnitt 350 einer
vorgegebenen Position zugeführt
wurde. Danach senkt die Steuerungs-/Regelungseinheit 319 den
Arm 320 ab. Folglich wird der Basisbereich 391 der
Schale 390 an der Befestigungsposition 321 befestigt.
Wenn der Arm 320 angehoben wird, wird die Schale 390 anschließend vom Band 352 abgelöst. Hierbei
wurde die Oberfläche
des Bandes 352 so behandelt, dass die Unterlage 398 einfach
vom Band 352 abgelöst
wird, während
sie an der Seite der Schale 390 befestigt ist. Nachdem
die Schale 390 vom Band 352 abgelöst wurde,
wird das Band 352 durch den Schalen-Zuführungsabschnitt 350 vorgeschoben
und eine nachfolgende Schale 390 an einer vorgegebenen
Zuführungsposition
eingesetzt.
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Wenn
die Schale 300 am Befestigungsbereich 321 befestigt
wurde, bewegt die Steuerungs-/Regelungseinheit 319 den
Arm 320 in den X- und Y-Richtungen, sodass der Mittelpunkt
der Schale 390 mit der optischen Mittelpunktposition der
Linse LE ausgerichtet wird. Bei einem Fall, bei dem die Linse LE
eine zylindrische Achse aufweist, wird der Befestigungsbereich 321 gedreht,
sodass die erfasste zylindrische Achsenrichtung und eine Referenzrichtung
für die
Befestigung der Schale 390 eine vorgegebene Relation annehmen.
Nach der Beendigung dieser Bewegung und Drehung wird der Arm 320 abgesenkt.
Demzufolge wird die Schale 390 an der Vorderseite der Brechungsoberfläche der
Linse LE befestigt. Wenn der Arm 320 auf eine vorgegebene Höhe angehoben
wird, wird die Linse LE auch hierauf angehoben, da der Basisbereich 391 der
Schale 390 am Befestigungsbereich 321 befestigt
bleibt. Anschließend
wird der Arm 320 so bewegt, dass die Mittelposition der
Befestigung des Befestigungsbereichs 321 zu einer Referenzposition
gebracht wird, um die Linse abzuliefern.
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Nach
Abschluss der Befestigung der Schale 390 betätigt die
System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 die RH-Vorrichtung 200 erneut.
Die RH-Vorrichtung 200 bewegt sich zu einer Linsen-Förderungsposition der Blockvorrichtung 300 und
saugt die Linse LE an, die durch den Befestigungsbereich 321 angehoben
wurde. Hierbei dreht die RH-Vorrichtung 200 den dritten
Arm 220 um eine Achse A3, um den Ansaugbereich 222 nach
oben zu orientieren. Nachdem der Ansaugbalg 224 in Kontakt
mit der Rückseite
der Rechnungsoberfläche
der vom Befestigungsbereich 321 angehobenen Linse LE gebracht
wurde, wird die Linse LE durch den Antrieb der Luftpumpe 230 angesaugt.
Wenn der vertikal verschiebbare Bereich 214 abgesenkt wird,
wird die Schale 390 zusammen mit der Linse LE aus dem Befestigungsbereich 321 herausgezogen.
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Als
Nächstes
fördert
die RH-Vorrichtung 200 die auf den Ansaugbereich 222 angesaugte
Linse LE zur Bearbeitungsvorrichtung 100a. Wenn der dritte Arm 220 um
die Achse A3 gedreht wird, orientiert die RH-Vorrichtung 200 den
Ansaugbereich 222 nach unten, um zu bewirken, dass die
an der Linse LE befestigte Schale 390 auf der unteren Seite
positioniert wird. Durch die Drehbewegung des ersten Arms 216 und
des zweiten Arms 218 werden der Mittelpunkt des Ansaugbereichs 222 und
die Mittelachse der Spannfutter-Spindel 112 der Vorrichtung 100a zueinander
ausgerichtet. Wenn der vertikal verschiebbare Bereich 214 danach
abgesenkt wird, wird der Basisbereich 391 der Schale 390 an
der Schalenhalterung 113 befestigt, wobei die Linse LE
dadurch auf der Spannfutter-Spindel 112 eingesetzt
wird. Der Ansaugvorgang des Ansaugbereichs 222 wird abgebrochen
und da der erste Arm 216 und der zweite Arm 218 drehend
bewegt werden, wird der dritte Arm 220 von der Seite der
Bearbeitungsvorrichtung 100a wegbewegt.
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Die
Steuerungs-/Regelungseinheit der Bearbeitungsvorrichtung
100a senkt
die Spannfutter-Spindel
111 durch den vertikalen Bewegungsmechanismusabschnitt
110 ab
und die Linse LE wird gehalten, indem sie in Zusammenarbeit mit
der Spannfutter-Spindel
112 eingespannt
wird. Auf der Basis der von der System-Steuerungs-/Regelungseinheit
600 eingegebenen
Daten werden danach die Schleifteile
150R und
150L gesteuert/geregelt
angetrieben und die Umfangskante der Linse LE wird durch die Schleifscheiben
151 bearbeitet.
Dieser Bearbeitungsvorgang wird in
JP-A-9-252999 (
US-Patent
Nr. 5, 716,256 ) beschrieben, das vom vorliegenden Anmelder
eingereicht wurde.
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Nachdem
die Linse LE für
das rechte Auge in die Bearbeitungsvorrichtung 100a eingesetzt
wurde, befördert
die RH-Vorrichtung 200 die andere Linse LE für das linke
Auge, die auf der Aufnahmeeinrichtung 401 platziert ist,
zur Blockvorrichtung 300. Nachdem die Schale 390 durch
die Blockvorrichtung 300 befestigt wurde, befördert die
RH-Vorrichtung 200 die Linse
LE und führt
sie für
die nachfolgende Bearbeitung zur ursprünglichen Aufnahmeeinrichtung 401 zurück.
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Während der
Bearbeitung der Linse LE durch die Bearbeitungsvorrichtung 100a betätigt die System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 die RH-Vorrichtung 200 auf
die gleiche Art wie oben beschrieben, um die Linse LE aus der Aufnahmeeinrichtung 401 zu
entnehmen und befördert
sie zur Blockvorrichtung 300, um zu bewirken, dass die
Linse LE für
das rechte Auge, die auf der Aufnahmeeinrichtung 401 auf
der Seite der Bevorratungsvorrichtung 400b platziert ist,
diesmal von der Bearbeitungsvorrichtung 100b bearbeitet
wird. Wenn die Schale 390 durch die Blockvorrichtung 300 an
der Linse LE befestigt ist, empfängt
die RH-Vorrichtung 200 die Linse LE und setzt die Linse
LE auf der Linsenhalterung 113 der Spannfutter-Spindel 111 der
Bearbeitungsvorrichtung 100b ein. Nachdem der dritte Arm 220 der
RH-Vorrichtung 200 zurückgezogen
wurde, spannt die Bearbeitungsvorrichtung 100b die Linse LE
durch die Spannfutter-Spindeln 111 und 112 ein und
startet die Bearbeitung. Als Vorbereitung für die nachfolgende Bearbeitung
befördert
die RH-Vorrichtung 200, die die Förderung zur Bearbeitungsvorrichtung 100b abgeschlossen
hat, die Linse LE für
das linke Auge zur Blockvorrichtung 300, um die Schale 390 an
dieser Linse LE zu befestigen. Die RH-Vorrichtung 200 führt die
Linse LE, für
die die Befestigung der Schale 390 abgeschlossen wurde,
zur Aufnahmeeinrichtung 401 zurück.
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Wenn
die Bearbeitung der Linse LE durch die Bearbeitungsvorrichtung 100a abgeschlossen
ist, wird die Spannfutter-Spindel 111 angehoben. Die System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 betätigt die
RH-Vorrichtung 200, um die bearbeitete Linse LE zu holen.
Da die Linse LE hierbei auf der Spannfutter-Spindel 112 mit
der Rückseite
ihrer Brechungsoberfläche
nach oben platziert ist, bleibt das während der Bearbeitung verwendete
Bearbeitungswasser auf der Rückseite
dieser Brechungsoberfläche
zurück.
Vor dem Ansaugen und Halten der Linse LE führt die RH-Vorrichtung 200 durch
Antreiben der Luftpumpe 230 Luft vom Ansaugbalg 224 zu,
um dadurch das auf der Linse LE verbleibende Wasser wegzublasen.
Danach wird der vertikal verschiebbare Bereich 214 abgesenkt,
um die Linse LE durch den Ansaugbereich 222 anzusaugen.
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Obwohl
das auf der Rückseite
der Brechungsoberfläche
der Linse verbleibende Wasser durch Zuführung der Luft vom Ansaugbalg 224 bis
zu einem bestimmten Grad entfernt wurde, wurde das an der Vorderseite
der Brechungsoberfläche
und der Rückseite
der Brechungsoberfläche
der Linse LE anhaftende Wasser nicht ausreichend entfernt. Wenn das
an der Linse LE anhaftende Wasser bleibt wie es ist, kann es Wasserflecken
verursachen. Um das an der Linse LE anhaftende Wasser weiter zu
entfernen, befördert
die RH-Vorrichtung 200 die aus der Bearbeitungsvorrichtung 100a entnommene
bearbeitete Linse LE zur Entwässerungsvorrichtung 500.
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Auf
die gleiche Weise wie zum Zeitpunkt des Einsetzens der Linse LE
an der Bearbeitungsvorrichtung 100a befördert die RH-Vorrichtung 200 die
Linse LE zu einer Position, bei der der Mittelpunkt des Ansaugbereichs 222 und
der Mittelpunkt der Haltewelle 510 zueinander ausgerichtet
sind. Dann senkt die RH-Vorrichtung 200 den vertikal verschiebbaren
Bereich 214 ab, um den Basisbereich 391 der an
der Linse LE angebrachten Schale 390 an der Schalenhalterung 513 zu
befestigen, die an der Haltewelle 510 angebracht ist. Danach
wird der Ansaugvorgang des Ansaugbereichs 222 abgebrochen
und der dritte Arm 220 wird von der Seite der Entwässerungsvorrichtung 500 zurückgezogen.
Nachdem der dritte Arm 220 zurückgezogen wurde, senkt die
System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 den Arm 530 durch
Antrieb des vertikalen Bewegungsmechanismus 535 ab und
die Rückseite
der Brechungsoberfläche
der Linse LE wird durch den Linsen-Anpressbereich 521 der
Haltewelle 520 angepresst. Danach wird durch Antrieb des
Drehmechanismus 505 die durch die zwei Haltewellen 510 und 520 eingespannte
Linse LE für
zirka 3 Sekunden mit hoher Drehzahl gedreht, wodurch das an der
Rückseite
der Brechungsoberfläche
und der Vorderseite der Brechungsoberfläche der Linse LE anhaftende
Wasser durch die die Drehung begleitende Zentrifugalkraft abgeleitet
wird. Somit wird das an der Linse LE anhaftende Bearbeitungswasser
entfernt und dadurch eine erzwungene Entwässerung bewirkt.
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Wenn
die Drehung der Linse LE auf der Entwässerungsvorrichtung 500 angehalten
wird, saugt die RH-Vorrichtung 200 die Linse LE an und
hält sie und
befördert
und führt
die Linse zur Aufnahmeeinrichtung 401 zurück, wo diese
Linse untergebracht war.
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Wenn
die Bearbeitung der Linse LE durch die Bearbeitungsvorrichtung 100b abgeschlossen wurde,
wird die Linse LE von der RH-Vorrichtung 200 entsprechend
entnommen und die Linse LE wird zur Entwässerungsvorrichtung 500 gefördert, um
das Wasser von der Linse abzuleiten und wird dann zur ursprünglichen
Aufnahmeeinrichtung 401 zurückgeführt. Nachdem die Linse LE zur
ursprünglichen
Aufnahmeeinrichtung 401 zurückgeführt wurde, oder bei einem Fall,
bei dem die Bearbeitung durch die Bearbeitungsvorrichtung 100b im
Gange ist, wird die an der Schale 390 befestigte Linse
LE zur Bearbeitungsvorrichtung 100a gefördert und die Bearbeitung wird durch
die Bearbeitungsvorrichtung 100a durchgeführt, um
die andere Linse LE, die auf der Aufnahmeeinrichtung 401 auf
der Seite der Bevorratungsvorrichtung 400a platziert ist,
zu bearbeiten. Nach Abschluss der Bearbeitung wird die Linse LE
der Entwässerung
durch die Entwässerungsvorrichtung 500 unterzogen
und zur ursprünglichen
Aufnahmeeinrichtung 401 zurückgeführt.
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Nach
Beendigung der Bearbeitung des Paares von linken und rechten Linsen
LE steuert/regelt die System-Steuerungs-/Regelungseinheit 600 den Antrieb
des Greiferbereichs 430, um die Aufnahmeeinrichtung 401 mit
den darauf platzierten bearbeiteten Linsen LE durch die Greifer 431 und 432 einzuspannen
und zur Seite des Objekttischs 420 zu bewegen. Danach wird
der Objekttisch 410 durch den Hubmechanismus 412 angehoben,
um eine nachfolgende Aufnahmeeinrichtung 401 auf einer
vorgegebenen Position einzulegen.
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Dadurch
werden die auf den entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen 401 der
Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b platzierten
Linsen LE durch die RH-Vorrichtung 200 nacheinander zu
den entsprechenden Vorrichtungen gefördert und die Bearbeitung wird
durch die zwei Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b parallel
durchgeführt.
Unter der Annahme, dass für
eine einzelne Linse die Bearbeitungszeit von zwei bis drei Minuten
erforderlich ist, können
insgesamt 40 Linsen durch die zwei Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b in
etwas weniger als einer Stunde effizient bearbeitet werden, da auf jeder
der Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b 10
Aufnahmeeinrichtungen 401 geladen werden können. Da
die Förderung
der Linsen zwischen jeder der zwei Bevorratungsvorrichtungen 400a und 400b und jeder
der zwei Bearbeitungsvorrichtungen 100a und 100b durch
eine RH-Vorrichtung 200 abgewickelt werden
kann, wird darüber
hinaus eine Platzeinsparung erzielt und ein wirtschaftlicher Vorteil
angeboten.
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13 ist
eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel der Entwässerungsvorrichtung 500 zeigt.
Eine Befestigungswelle 551 ist an einem sich bewegenden
Block 550 angebracht und eine Schalenhalterung 552 ist
an einem oberen Bereich der Befestigungswelle 551 befestigt.
Diese Schalenhalterung 552 weist den gleichen Aufbau wie die
in 5 gezeigte Schalenhalterung 113 auf und die
an der Linse LE angebrachte Schale 390 ist daran befestigt.
Zwei Schienen 553, die sich in einer zur Ebene der Zeichnung
von 3 senkrechten Richtung erstrecken, sind durch
den sich bewegenden Block 550 geführt und der sich bewegende
Block 550 ist längs
der Schienen 553 beweglich. Eine Zahnstange 555,
die sich parallel zu den Schienen 553 erstreckt, ist an
einer Seitenfläche
des sich bewegenden Blocks 550 angebracht und ein Ritzel
eines Motors 557 steht mit dieser Zahnstange 555 im
Eingriff. Wenn der Motor 557 angetrieben und gedreht wird, wird
die von der Schalenhalterung 113 gehaltene Linse LE in
der zur Ebene der Zeichnung von 13 senkrechten
Richtung bewegt.
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Die
Bezugszeichen 561 und 562 bezeichnen Luftdüsen zum
Ausstoß von
komprimierter Luft. Die Luftdüse 561 und
die Luftdüse 562 sind
an einem nicht dargestellten Gehäuse
entsprechend an einer Position vorgesehen, um Luft zur Rückseite
der Brechungsoberfläche
der Linse LE zu blasen. Die Luft wird den Luftdüsen 561 und 562 von
einer Luftpumpe 564 zugeführt.
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Wenn
der Motor 557 angetrieben wird, um sich zu drehen, während komprimierte
Luft von den Luftdüsen 561 und 562 geblasen
wird, wird bei dieser Konstruktion, nachdem die Linse LE durch die
Förderung
durch die RH-Vorrichtung 200 auf die Schalenhalterung 552 eingesetzt
ist, die von der Schalenhalterung 113 gehaltene Linse LE
in der zur Ebene der Zeichnung von 3 senkrechten
Richtung bewegt. Durch die von den Luftdüsen 561 und 562 geblasene Luft
wird das an der Rückseite
der Brechungsoberfläche
und der Vorderseite der Brechungsoberfläche der Linse LE anhaftende
Wasser weggeblasen und dadurch eine erzwungene Entwässerung
bewirkt.
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Wie
oben gemäß der Erfindung
beschrieben, wurde die Erreichung der Effizienz bei der Bearbeitung,
ebenso wie eine Platzeinsparung für das System ermöglicht.
Da das gesamte Linsen-Bearbeitungssystem als einheitliches Ganzes
bewegt werden kann, wurden darüber
hinaus der Einbau und die Bewegung erleichtert.