JP7714895B2 - Step formation data setting device, eyeglass lens processing device, and step formation data setting program - Google Patents
Step formation data setting device, eyeglass lens processing device, and step formation data setting programInfo
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- JP7714895B2 JP7714895B2 JP2021058147A JP2021058147A JP7714895B2 JP 7714895 B2 JP7714895 B2 JP 7714895B2 JP 2021058147 A JP2021058147 A JP 2021058147A JP 2021058147 A JP2021058147 A JP 2021058147A JP 7714895 B2 JP7714895 B2 JP 7714895B2
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Description
本開示は、仕上げ加工後の眼鏡レンズの後面に段差部分を形成するためのデータを設定する段差形成データ設定装置、これを備える眼鏡レンズ加工装置及び段差形成データ設定プログラムに関する。 This disclosure relates to a step formation data setting device that sets data for forming a step portion on the rear surface of an eyeglass lens after finishing, an eyeglass lens processing device equipped with the same, and a step formation data setting program.
眼鏡フレームには、主に、サングラス用として使用されるフレームカーブがきつい(湾曲の度合いが強い)高カーブフレームがある。この高カーブフレームに度付きレンズ(例えば、コバに厚みのあるマイナスパワーのレンズ)を枠入れする場合において、仕上げ加工(例えば、平加工等)後のレンズ後面側の周面に、フレームに干渉するレンズの周縁部分の角部を除去するように段差部分を形成する加工(ステップ加工とも言う)を可能にした眼鏡レンズ加工装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 Eyeglass frames include high-curve frames, which are primarily used for sunglasses and have a sharp frame curve (a strong degree of curvature). When fitting prescription lenses (for example, negative-power lenses with thick edges) into these high-curve frames, there is a known eyeglass lens processing device that can process the periphery of the rear surface of the lens after finishing (for example, flattening) to form a step (also known as step processing) to remove corners of the lens periphery that would interfere with the frame (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
また、サングラス用の眼鏡フレームにおいては、異なる色のレンズを使用者が交換可能にしたレンズ交換タイプのものがある。このレンズ交換タイプの眼鏡フレームのリムには、備え付けレンズの縁の一部を嵌め込むための溝が部分的に形成されている。このレンズ交換タイプの眼鏡フレームにおいても、コバの厚い度付きレンズを枠入れした要望があるため、部分的なリムに眼鏡レンズを嵌め込むための部分的な段差部分(パーシャルステップ)の形状を容易に取得することを可能にした眼鏡レンズ加工形状取得装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, some eyeglass frames for sunglasses are of the interchangeable lens type, allowing the user to change lenses of different colors. The rim of these interchangeable lens type eyeglass frames is partially formed with a groove into which part of the edge of the built-in lens is fitted. Since there is a demand for these interchangeable lens type eyeglass frames to accommodate prescription lenses with thick edges, an eyeglass lens processing shape acquisition device has been proposed that makes it easy to obtain the shape of the partial step portion (partial step) required to fit eyeglass lenses into partial rims (see, for example, Patent Document 3).
ところで、眼鏡レンズに段差部分を加工する場合、段差形成加工具の大きさの制約を受け、目標の段差輪郭形状データ通りに加工できない場合がある。眼鏡レンズ加工装置が、目標の段差輪郭形状通りに加工できないまま加工終了すると、作業者は、眼鏡レンズをリムに枠入れして初めて眼鏡レンズの加工が未完了であることに気づき、眼鏡レンズへの追加加工等の必要な対応が取られないままとなってしまう。 However, when machining a step portion into an eyeglass lens, there are cases where machining cannot be performed according to the target step contour shape data due to constraints imposed by the size of the step-forming tool. If the eyeglass lens machining device terminates machining without machining the target step contour shape, the worker will only realize that machining of the eyeglass lens is incomplete after framing the eyeglass lens into the rim, and necessary measures such as additional machining of the eyeglass lens will not be taken.
本開示は、上記従来装置の問題点に鑑み、作業者が、眼鏡レンズの段差部分の形成に関して加工不可の部分があることを知ることができ、適切な対応を取ることができる段差形成データ設定装置、眼鏡レンズ加工装置及び段差形成データ設定プログラムを提供することを技術課題とする。 In consideration of the problems with the above-mentioned conventional devices, the technical objective of this disclosure is to provide a step formation data setting device, eyeglass lens processing device, and step formation data setting program that allow workers to know that there are parts that cannot be processed when forming step portions on eyeglass lenses and take appropriate measures.
本開示の第1態様に係る段差形成データ設定装置は、仕上げ加工後の眼鏡レンズの後面に段差部分を形成するためのデータを設定する段差形成データ設定装置であって、前記段差部分に関する目標の段差輪郭形状のデータを取得するデータ取得手段と、前記段差輪郭形状と、前記段差部分を形成するための段差形成加工具の径と、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸に対する前記段差形成加工具が取り付けられた回転軸の傾斜角度と、に基づき、前記段差輪郭形状に対し、前記傾斜角度の前記回転軸で回転される前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算手段であって、前記レンズ保持軸の軸方向から見たときの前記段差形成加工具の外形が描く楕円軌跡を前記傾斜角度に基づいて求め、前記楕円軌跡が前記段差輪郭形状に接するときの加工点の軌跡を眼鏡レンズの動径角毎に求めることにより、前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算手段と、前記演算手段による判定結果を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。 A step formation data setting device according to a first aspect of the present disclosure is a step formation data setting device that sets data for forming a step portion on the rear surface of an eyeglass lens after finishing, and is characterized by comprising: a data acquisition means for acquiring data of a target step contour shape for the step portion; a calculation means for determining, based on the step contour shape, the diameter of a step forming tool for forming the step portion, and the inclination angle of a rotation axis to which the step forming tool is attached relative to a lens holding shaft that holds the eyeglass lens, whether or not processing of the step contour shape can be completed by the step forming tool that rotates on the rotation axis at the inclination angle; a calculation means for determining, based on the inclination angle, an elliptical locus drawn by the outline of the step forming tool when viewed from the axial direction of the lens holding shaft, and determining, for each radius vector angle of the eyeglass lens, the locus of the processing point when the elliptical locus touches the step contour shape, thereby determining whether or not processing can be completed by the step forming tool ; and an output means for outputting the determination result by the calculation means.
本開示の第2態様に係る眼鏡レンズ加工装置は、上記の段差形成データ設定装置を備える。 The eyeglass lens processing device according to the second aspect of the present disclosure is equipped with the above-described step formation data setting device.
本開示の第3態様に係る段差形成データ設定プログラムは、仕上げ加工後の眼鏡レンズの後面に段差部分を形成させるための段差形成加工具によって前記段差部分を形成するためのデータを設定する段差形成データ設定装置で実行される段差形成データ設定プログラムであって、前記段差部分に関する目標の段差輪郭形状のデータを取得するデータ取得ステップと、前記段差輪郭形状と、前記段差形成加工具の径と、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸に対する前記段差形成加工具が取り付けられた回転軸の傾斜角度と、に基づき、前記段差輪郭形状に対し、前記傾斜角度の前記回転軸で回転される前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算ステップであって、前記レンズ保持軸の軸方向から見たときの前記段差形成加工具の外形が描く楕円軌跡を前記傾斜角度に基づいて求め、前記楕円軌跡が前記段差輪郭形状に接するときの加工点の軌跡を眼鏡レンズの動径角毎に求めることにより、前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算ステップと、前記演算ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、を段差形成データ設定装置の制御ユニットに実行させる。
A step formation data setting program according to a third aspect of the present disclosure is a step formation data setting program executed by a step formation data setting device that sets data for forming a step portion by a step forming tool for forming the step portion on a rear surface of an eyeglass lens after finishing, the step formation data setting program including a data acquisition step for acquiring data of a target step contour shape for the step portion, and a step formation data setting step for setting a step contour shape based on the step contour shape , the diameter of the step forming tool, and the inclination angle of a rotation axis to which the step forming tool is attached relative to a lens holding axis that holds the eyeglass lens. and a control unit of the step formation data setting device executes a calculation step of determining whether or not processing can be completed by the step forming tool rotated on the rotation axis of the tilt angle, in which an elliptical locus described by the outline of the step forming tool when viewed from the axial direction of the lens holding shaft is calculated based on the tilt angle, and the locus of the processing point when the elliptical locus contacts the step contour shape is calculated for each radius vector angle of the eyeglass lens, thereby determining whether or not processing can be completed by the step forming tool , and an output step of outputting the determination result obtained by the calculation step.
本開示によれば、作業者が、眼鏡レンズの段差部分の形成に関して加工不可の部分があることを知ることができ、適切な対応を取ることができる。 This disclosure allows workers to know when there are areas that cannot be processed when forming step portions on eyeglass lenses, and to take appropriate action.
本開示に係る眼鏡レンズ加工装置、段差形成データ設定装置及び段差形成データ設定プログラムの実施形態を、図1~13に基づいて説明する。 Embodiments of an eyeglass lens processing device, a step formation data setting device, and a step formation data setting program according to the present disclosure will be described with reference to Figures 1 to 13.
[概要]
例えば、本開示に係る眼鏡レンズ加工装置(例えば、眼鏡レンズ加工装置1)は、レンズ保持軸(例えば、レンズチャック軸102)を備える。レンズ保持軸は眼鏡レンズを保持する。例えば、眼鏡レンズ加工装置は、段差形成加工具(例えば、段差形成加工具437)を備える。段差形成加工具は、仕上げ加工後の眼鏡レンズの後面に段差部分を形成する。例えば、段差形成加工具は、回転軸(例えば、回転軸431)に取り付けられている。例えば、段差形成加工具の回転軸は、レンズ保持軸に対して設定された角度で相対的に傾斜する。例えば、眼鏡レンズ加工装置は、眼鏡レンズの周縁を加工するための周縁加工具(例えば、加工具168)を備える。例えば、周縁加工具は、粗加工具(例えば、粗加工具166)と、粗加工されたレンズの周縁を仕上げ加工する仕上げ加工具(例えば、通常仕上げ加工具164)と、の少なくとも一つを備える。例えば、眼鏡レンズ加工装置は、周縁加工具としての大径の第1周縁加工具(例えば、通常仕上げ加工具164)と、第1周縁加工具より小径の第2周縁加工具(例えば、エンドミル435)を備えていてもよい。
[overview]
For example, an eyeglass lens processing apparatus (e.g., eyeglass lens processing apparatus 1) according to the present disclosure includes a lens holding shaft (e.g., lens chuck shaft 102). The lens holding shaft holds an eyeglass lens. For example, the eyeglass lens processing apparatus includes a step forming tool (e.g., step forming tool 437). The step forming tool forms a step portion on the rear surface of the eyeglass lens after finishing. For example, the step forming tool is attached to a rotation shaft (e.g., rotation shaft 431). For example, the rotation shaft of the step forming tool is inclined at a set angle relative to the lens holding shaft. For example, the eyeglass lens processing apparatus includes a periphery processing tool (e.g., processing tool 168) for processing the periphery of the eyeglass lens. For example, the periphery processing tool includes at least one of a roughing tool (e.g., roughing tool 166) and a finishing tool (e.g., normal finishing tool 164) for finishing the periphery of the roughly processed lens. For example, the eyeglass lens processing device may be equipped with a large-diameter first peripheral processing tool (e.g., a normal finishing tool 164) as a peripheral processing tool, and a second peripheral processing tool (e.g., an end mill 435) having a smaller diameter than the first peripheral processing tool.
例えば、眼鏡レンズ加工装置は、移動手段(例えば、移動ユニット300)を備える。移動手段は、レンズ保持軸に保持された眼鏡レンズと、加工具(例えば、加工具168、段差形成加工具437、等)と、の相対的な位置を調整するために構成されている。例えば、眼鏡レンズ加工装置は、加工制御手段(例えば、制御ユニット50)を備える。加工制御手段は、移動手段を制御する。 For example, the eyeglass lens processing device includes a moving means (e.g., a moving unit 300). The moving means is configured to adjust the relative position between the eyeglass lens held by the lens holding shaft and the processing tool (e.g., the processing tool 168, the step forming processing tool 437, etc.). For example, the eyeglass lens processing device includes a processing control means (e.g., a control unit 50). The processing control means controls the moving means.
例えば、段差形成データ設定装置(例えば、段差形成データ設定装置55)は、眼鏡レンズ加工装置に備えられる。例えば、段差形成データ設定装置は、データ取得手段(例えば、データ取得ユニット60)を備える。例えば、データ取得手段は、眼鏡レンズの後面に形成する段差部分に関する目標の段差輪郭形状のデータを取得する。例えば、データ取得手段は、眼鏡レンズの外形形状データ(例えば、玉型データTD)を取得する。 For example, a step formation data setting device (e.g., step formation data setting device 55) is provided in an eyeglass lens processing device. For example, the step formation data setting device includes data acquisition means (e.g., data acquisition unit 60). For example, the data acquisition means acquires data on the target step contour shape for the step portion to be formed on the rear surface of the eyeglass lens. For example, the data acquisition means acquires outer shape data of the eyeglass lens (e.g., lens shape data TD).
例えば、段差形成データ設定装置は、演算手段(例えば、制御ユニット50)を備える。演算手段は、データ取得手段により取得された段差輪郭形状と段差形成加工具の径とに基づき、段差輪郭形状に対して段差形成加工具によって段差輪郭形状データ通りに加工完了可能か否かを判定する。 For example, the step formation data setting device includes a calculation means (e.g., control unit 50). The calculation means determines whether the step contour shape can be completed by the step forming tool in accordance with the step contour shape data, based on the step contour shape and the diameter of the step forming tool acquired by the data acquisition means.
例えば、演算手段は、段差形成加工具の径と、レンズ保持軸に対する段差形成加工具が取り付けられた回転軸の傾斜角度(例えば、傾斜角α)とに基づき、段差輪郭形状に対して段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する。例えば、演算手段は、レンズ保持軸の軸方向から見たときの段差形成加工具の外形が描く楕円軌跡を求め、楕円軌跡が段差輪郭形状に接するときの加工点の軌跡を眼鏡レンズの動径角毎に求めることにより、段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定してもよい。演算手段が段差形成加工具の傾斜を考慮した加工軌跡を求めることで、加工可能か否かを精度良く判定できる。例えば、演算手段は、加工不可と判定した場合は、楕円軌跡に基づいて段差輪郭形状に対する加工不可の領域を求めてもよい。 For example, the calculation means may determine whether or not machining of the step contour shape can be completed using the step forming tool based on the diameter of the step forming tool and the inclination angle (e.g., inclination angle α) of the rotation axis to which the step forming tool is attached relative to the lens holding shaft. For example, the calculation means may determine whether or not machining can be completed using the step forming tool by calculating the elliptical locus traced by the outline of the step forming tool when viewed from the axial direction of the lens holding shaft, and calculating the locus of the machining point when the elliptical locus touches the step contour shape for each radius vector angle of the eyeglass lens. By calculating the machining locus taking into account the inclination of the step forming tool, the calculation means can accurately determine whether or not machining is possible. For example, if the calculation means determines that machining is not possible, it may determine the unmachinable area of the step contour shape based on the elliptical locus.
なお、回転軸の傾斜の角度は、固定的であってもよいし、任意に変更可能にされていてもよい(例えば、ディスプレイ62の角度LSAの値が変更可能)。例えば、回転軸の傾斜の角度が変更されると、段差形成加工具によって加工可能な領域も変化される。 The angle of inclination of the rotation axis may be fixed or may be changeable (for example, the value of the angle LSA on the display 62 may be changeable). For example, when the angle of inclination of the rotation axis is changed, the area that can be machined by the step forming tool also changes.
例えば、演算手段は、加工不可と判定した場合は、加工不可の領域に関し、差輪郭形状に対して加工可能な位置に段差形成加工具を位置させたときに段差形成加工具の外形が描く軌跡を求め、求めた軌跡と、眼鏡レンズの動径角毎に変化させた動径角ラインと、の交点を求めることで、段差形成加工具によって予定する加工軌跡を求める。例えば、演算手段は、レンズ保持軸の軸方向から見たときの段差形成加工具の外形が描く楕円軌跡を、段差形成加工具の外形が描く軌跡として求める。この加工軌跡が求められることで、段差部分の追加加工が必要な領域をできる限り小さくでき、作業者は追加加工を効率よく行える。 For example, if the calculation means determines that machining is not possible, it calculates the trajectory traced by the outline of the step-forming tool when the step-forming tool is positioned in a position where machining is possible relative to the contour shape for the unmachinable area, and determines the intersection of the calculated trajectory with a radius vector angle line changed for each radius vector angle of the eyeglass lens to determine the planned machining trajectory to be used by the step-forming tool. For example, the calculation means determines the elliptical trajectory traced by the outline of the step-forming tool when viewed from the axial direction of the lens holding shaft as the trajectory traced by the outline of the step-forming tool. By determining this machining trajectory, the area requiring additional machining of the step portion can be minimized, allowing the operator to perform the additional machining efficiently.
例えば、段差形成データ設定装置は、出力手段(例えば、制御ユニット50)を備える。例えば、出力手段は、演算手段による判定結果を出力する。これにより、作業者に眼鏡レンズの段差部分に加工不可の部分があることを知らせることができ、作業者が適切な対応(追加加工等の必要な処置)を取ることができる。 For example, the step formation data setting device includes an output means (e.g., control unit 50). For example, the output means outputs the determination result obtained by the calculation means. This notifies the worker that there is a portion of the step portion of the eyeglass lens that cannot be machined, allowing the worker to take appropriate action (such as additional machining or other necessary measures).
例えば、出力手段は、ディスプレイ(例えば、ディスプレイ62)の表示を制御する表示制御手段(例えば、制御ユニット50)である。例えば、表示制御手段は、演算手段によって求められた加工不可の領域を識別可能にディスプレイに表示することで、演算手段による判定結果を出力する。例えば、表示制御手段は、ディスプレイの画面に、目標の段差輪郭形状を示す第1図形(例えば、段差輪郭形状図形GTSD)を表示し、段差輪郭形状に対して段差形成加工具によって予定する加工領域を示す第2図形(例えば、加工軌跡GPP)を第1図形に重ね合わせて表示するようにディスプレイの表示を制御する。 For example, the output means is a display control means (e.g., control unit 50) that controls the display on a display (e.g., display 62). For example, the display control means outputs the judgment result of the calculation means by identifiably displaying the unmachinable area determined by the calculation means on the display. For example, the display control means controls the display to display a first figure (e.g., step contour shape figure GTSD) indicating the target step contour shape on the screen of the display, and to display a second figure (e.g., machining path GPP) indicating the planned machining area for the step contour shape using a step forming tool superimposed on the first figure.
これにより、作業者は、加工不可の領域がどの程度あるかを視覚的に容易に確認でき、加工不可の領域である未加工の段差部分に対する追加加工を行いやすくなる。なお、加工不可の領域(未加工の領域)に関し、追加加工をより容易にするために、実際の距離(例えば、左右方向の距離、上下方向の距離)がディスプレイに表示されてもよい。 This allows the worker to visually easily confirm the extent of the unmachinable area, making it easier to perform additional machining on the unmachined, stepped areas that are unmachinable. Furthermore, to make additional machining easier for the unmachinable areas (unmachined areas), the actual distance (for example, horizontal distance, vertical distance) may be displayed on the display.
なお、例えば、外形形状データに第1周縁加工具の径よりも小さな凹形状の部分がある場合、加工制御手段は、外形形状のデータと第1周縁加工具の径とに基づき、外形形状より小さく加工されてしまう加工干渉を回避した外形加工用の加工軌跡を求め、求めた加工軌跡に基づいて移動手段を制御し、第1周縁加工具によって眼鏡レンズを加工する第1加工を行い、第1加工による未加工部分を外形形状データに基づいて移動手段を制御し、第2周縁加工具によって未加工部分を加工する第2加工を行う。この加工により、段差形成加工具による加工前の仕上げ加工後の眼鏡レンズが得られる。 For example, if the outer shape data contains a concave portion smaller than the diameter of the first peripheral processing tool, the processing control means determines a processing path for outer shape processing based on the outer shape data and the diameter of the first peripheral processing tool that avoids processing interference that would result in the lens being processed smaller than the outer shape, controls the movement means based on the determined processing path, performs a first processing to process the eyeglass lens with the first peripheral processing tool, controls the movement means based on the outer shape data to process the unprocessed portion by the first processing, and performs a second processing to process the unprocessed portion with the second peripheral processing tool. This processing results in an eyeglass lens that has been finished before being processed with the step-forming processing tool.
なお、本開示においては、本実施形態に記載する装置に限定されない。例えば、上記実施形態の機能を行う制御プログラム(ソフトウェア)をネットワーク又は各種記憶媒体等を介して、システムあるいは装置に供給する。そして、システムあるいは装置の制御部(例えば、CPU等)がプログラムを読み出し、実行することも可能である。 Note that this disclosure is not limited to the devices described in the present embodiment. For example, a control program (software) that performs the functions of the above embodiment may be supplied to a system or device via a network or various storage media. The control unit (e.g., a CPU) of the system or device may then read and execute the program.
例えば、段差形成データ設定プログラムは、段差部分に関する目標の段差輪郭形状のデータを取得するデータ取得ステップと、取得された段差輪郭形状と段差形成加工具の径とに基づき、段差輪郭形状に対して段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算ステップと、演算ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、を段差形成データ設定装置の制御ユニットに実行させる。 For example, the step formation data setting program causes the control unit of the step formation data setting device to execute a data acquisition step for acquiring data on the target step contour shape for the step portion, a calculation step for determining whether the step contour shape can be completely processed using the step forming tool based on the acquired step contour shape and the diameter of the step forming tool, and an output step for outputting the determination result from the calculation step.
〔実施例〕
本開示の典型的な実施例の一つについて、図面を参照して説明する。図1は、実施例に係る眼鏡レンズ加工装置1が備える加工機構部の構成を説明する図である。
[Example]
One exemplary embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a diagram illustrating the configuration of a processing mechanism unit provided in an eyeglass lens processing apparatus 1 according to the embodiment.
例えば、眼鏡レンズ加工装置1は、レンズ保持手段の例であるレンズ保持ユニット100を備える。例えば、眼鏡レンズ加工装置1は、レンズ形状測定ユニット200を備える。例えば、眼鏡レンズ加工装置1は、第1加工具ユニット150を備える。第1加工具ユニット150は、レンズLEの周縁を加工する加工具を回転させるために構成されている。例えば、眼鏡レンズ加工装置1は、第2加工具ユニット400を備える。第2加工具ユニット400は、仕上げ加工後のレンズLEの後面に段差部分を形成する加工具を回転させるために構成されている。例えば、眼鏡レンズ加工装置1は、移動手段の例である移動ユニット300を備える。移動ユニット300は、レンズLEと第1加工具ユニット150が持つ加工具との相対的な位置関係を変える(調整)するために構成されている。また、移動ユニット300はレンズLEと第2加工具ユニット400が持つ加工具との相対的な位置関係を変える(調整)するために構成されている。 For example, the eyeglass lens processing apparatus 1 includes a lens holding unit 100, which is an example of a lens holding means. For example, the eyeglass lens processing apparatus 1 includes a lens shape measuring unit 200. For example, the eyeglass lens processing apparatus 1 includes a first processing tool unit 150. The first processing tool unit 150 is configured to rotate a processing tool that processes the periphery of the lens LE. For example, the eyeglass lens processing apparatus 1 includes a second processing tool unit 400. The second processing tool unit 400 is configured to rotate a processing tool that forms a step portion on the rear surface of the lens LE after finishing processing. For example, the eyeglass lens processing apparatus 1 includes a movement unit 300, which is an example of a movement means. The movement unit 300 is configured to change (adjust) the relative positional relationship between the lens LE and the processing tool held by the first processing tool unit 150. The movement unit 300 is also configured to change (adjust) the relative positional relationship between the lens LE and the processing tool held by the second processing tool unit 400.
レンズ保持ユニット100は、レンズLEを保持して回転させるためのレンズチャック軸102と、キャリッジ101と、を備える。レンズチャック軸102は、一対のレンズチャック軸102L及び102Rを備える。キャリッジ101の左腕101Lにレンズチャック軸102Lが回転可能に保持され、キャリッジ101の右腕101Rにレンズチャック軸102Rが回転可能に保持されている。レンズチャック軸102は、モータ120によって回転される。 The lens holding unit 100 comprises a lens chuck shaft 102 for holding and rotating the lens LE, and a carriage 101. The lens chuck shaft 102 comprises a pair of lens chuck shafts 102L and 102R. The lens chuck shaft 102L is rotatably held by the left arm 101L of the carriage 101, and the lens chuck shaft 102R is rotatably held by the right arm 101R of the carriage 101. The lens chuck shafts 102 are rotated by a motor 120.
第1加工具ユニット150は、加工具回転軸161を回転するためのモータ160を備える。加工具回転軸161は、レンズチャック軸102と平行な位置関係で、本体ベース170に回転可能に保持されている。加工具回転軸161にレンズLEの周縁を加工するための複数の加工具168が取り付けられている。 The first processing tool unit 150 is equipped with a motor 160 for rotating a processing tool rotation shaft 161. The processing tool rotation shaft 161 is rotatably held on the main body base 170 in a positional relationship parallel to the lens chuck shaft 102. A plurality of processing tools 168 for processing the periphery of the lens LE are attached to the processing tool rotation shaft 161.
例えば、加工具168は、前ヤゲン加工具162と、後ヤゲン加工具163と、通常仕上げ加工具164と、鏡面仕上げ加工具165と、粗加工具166と、を含む。実施例では加工具162~166として砥石が使用されているが、カッターが使用されても良い。粗加工具166は、レンズLEの周縁を粗加工するために使用される。通常仕上げ加工具164は、低カーブのレンズLEに通常の小ヤゲンを形成するためV溝と平仕上げ加工面と、を有する。通常仕上げ加工具164の平仕上げ加工面は、平仕上げ加工時に使用される。鏡面仕上げ加工具165は、通常仕上げ加工具164によって仕上げ加工されたレンズ周縁をさらに鏡面仕上げするために使用される。後ヤゲン加工具163は、高カーブのレンズLEの周縁に後ヤゲン(レンズLEの後側のヤゲン斜面)を形成するために使用される。前ヤゲン加工具162は、高カーブのレンズLEの周縁に前ヤゲン形成するために使用される。 For example, the processing tools 168 include a front bevel processing tool 162, a rear bevel processing tool 163, a normal finishing tool 164, a mirror-finishing tool 165, and a roughing tool 166. In the embodiment, grinding wheels are used as the processing tools 162 to 166, but cutters may also be used. The roughing tool 166 is used to roughly process the peripheral edge of the lens LE. The normal finishing tool 164 has a V-groove and a flat finishing surface to form a normal small bevel on a low-curve lens LE. The flat finishing surface of the normal finishing tool 164 is used during flat finishing. The mirror-finishing tool 165 is used to further mirror-finish the lens peripheral edge finished by the normal finishing tool 164. The rear bevel processing tool 163 is used to form a rear bevel (the bevel slope on the rear side of the lens LE) on the peripheral edge of a high-curve lens LE. The pre-beveling tool 162 is used to form a pre-bevel on the periphery of the highly curved lens LE.
なお、実施例ではレンズチャック軸102の軸方向をX方向とし、レンズチャック軸102と加工具回転軸161との軸間距離を変動させる方向をY方向とし、XY方向に直交する方向をZ方向とする。 In this embodiment, the axial direction of the lens chuck shaft 102 is the X direction, the direction in which the inter-axial distance between the lens chuck shaft 102 and the processing tool rotation shaft 161 is changed is the Y direction, and the direction perpendicular to the X and Y directions is the Z direction.
図1おいて、キャリッジ101の後方には、第2加工具ユニット400が配置されている。図2は第2加工具ユニット400の概略構成図である。第2加工具ユニット400のベースとなる固定板401は、図1のベース170に立設された支基ブロック172に固定されている。固定板401にはZ軸方向に延びるレール402に沿って移動支基404が摺動可能に取り付けられている。移動支基404は、モータ405がボールネジ406を回転することによってZ軸方向に移動される。移動支基404には、回転支基410が回転可能に保持されている。回転支基410は、回転伝達機構を介してモータ416によりその軸回りに回転される。 In Figure 1, the second processing tool unit 400 is disposed behind the carriage 101. Figure 2 is a schematic diagram of the second processing tool unit 400. A fixed plate 401, which serves as the base of the second processing tool unit 400, is fixed to a support block 172 erected on the base 170 in Figure 1. A movable support base 404 is slidably attached to the fixed plate 401 along a rail 402 extending in the Z-axis direction. The movable support base 404 is moved in the Z-axis direction by a motor 405 rotating a ball screw 406. A rotary support base 410 is rotatably held on the movable support base 404. The rotary support base 410 is rotated around its axis by a motor 416 via a rotation transmission mechanism.
回転支基410の先端部には、回転部430が取り付けられている。回転部430には回転支基410の軸方向に直交する回転軸431が回転可能に保持されている。回転軸431は、回転部430及び回転支基410の内部に配置された回転伝達機構を介し、移動支基404に取り付けられたモータ440により回転される。回転軸431の一端には、穴加工工具の例であるエンドミル435が同軸に取り付けられている。なお、エンドミル435は、粗加工後のレンズLEの周縁を部分的にカットするための小径の仕上げ加工具としても兼用される。また、回転軸431には、溝掘り加工具433が同軸に取り付けられている。 A rotating unit 430 is attached to the tip of the rotary support base 410. A rotary shaft 431, which is perpendicular to the axial direction of the rotary support base 410, is rotatably held by the rotating unit 430. The rotary shaft 431 is rotated by a motor 440 attached to the movable support base 404 via a rotation transmission mechanism located inside the rotating unit 430 and the rotary support base 410. An end mill 435, an example of a hole machining tool, is coaxially attached to one end of the rotary shaft 431. The end mill 435 also serves as a small-diameter finishing tool for partially cutting the periphery of the lens LE after rough machining. A groove cutting tool 433 is also coaxially attached to the rotary shaft 431.
回転軸431の他端に、仕上げ加工後のレンズLEの後面側に段差部分(ステップ)を形成するための段差形成加工具437が同軸に取り付けられている。例えば、段差形成加工具437は砥石である。段差形成加工具437は、砥石に限定されず、カッター等であってもよい。なお、第2加工具ユニット400の構成は、基本的に特開2003-145328号公報に記載されたものを使用できるので、詳細は省略する。 A step forming tool 437 is coaxially attached to the other end of the rotating shaft 431 to form a step on the rear surface of the lens LE after finishing. For example, the step forming tool 437 is a grindstone. The step forming tool 437 is not limited to a grindstone and may be a cutter or the like. Note that the configuration of the second processing tool unit 400 can basically be that described in JP 2003-145328 A, so details are omitted here.
図3は、段差形成加工具437の例を示す図である。段差形成加工具437は、レンズLEの後面側の壁面(第1被加工面)STaを形成するための第1加工面437aと、レンズLEの後面側に延びる裾野面(第2被加工面)STbを形成するための第2加工面437bと、を備える。第2加工面437bは先端側に向かって径が小さくなる円錐形状にされている。また、第1加工面437aは、後端に向かって径が小さくなる円錐形状にされている。例えば、第1加工面437aと第2加工面437bとが成す角度SAは、90度より小さく、86度である。なお、段差形成加工具437の加工面は、円筒形状であってもよい。例えば、段差形成加工具437の直径は、約15mm程である。もちろん、段差形成加工具437の直径は、これに限定されず、加工性能、耐久性及びレンズLEの加工時の加工精度に応じて適宜設定される。 Figure 3 shows an example of a step forming tool 437. The step forming tool 437 has a first processing surface 437a for forming the wall surface (first processing surface) STa on the rear side of the lens LE, and a second processing surface 437b for forming the skirt surface (second processing surface) STb extending toward the rear side of the lens LE. The second processing surface 437b has a conical shape whose diameter decreases toward the tip. The first processing surface 437a also has a conical shape whose diameter decreases toward the rear end. For example, the angle SA between the first processing surface 437a and the second processing surface 437b is 86 degrees, less than 90 degrees. The processing surface of the step forming tool 437 may be cylindrical. For example, the diameter of the step forming tool 437 is approximately 15 mm. Of course, the diameter of the step forming tool 437 is not limited to this, and can be set appropriately depending on the processing performance, durability, and processing accuracy required when processing the lens LE.
移動ユニット300は、レンズチャック軸102に保持されたレンズLEと、加工具(加工具168、段差形成加工具437、等)と、の相対的な位置を調整するために構成されている。実施例では、移動ユニット300は、第1移動ユニット310と、第2移動ユニット330と、を備える。 The moving unit 300 is configured to adjust the relative position between the lens LE held by the lens chuck shaft 102 and the processing tool (processing tool 168, step forming tool 437, etc.). In this embodiment, the moving unit 300 includes a first moving unit 310 and a second moving unit 330.
第1移動ユニット310は、レンズチャック軸102と加工具回転軸161及び回転軸431との軸間距離を変動させるために使用される。第2移動ユニット330は、レンズチャック軸102の軸方向にレンズLEを移動させるために使用される。また、移動ユニット300は、第3移動ユニットとして、第2加工具ユニット400のモータ405、モータ440を含む。 The first moving unit 310 is used to change the axial distance between the lens chuck shaft 102 and the processing tool rotation shaft 161 and rotation shaft 431. The second moving unit 330 is used to move the lens LE in the axial direction of the lens chuck shaft 102. The moving unit 300 also includes a third moving unit, the motor 405 and motor 440 of the second processing tool unit 400.
第1移動ユニット310は、モータ315を備える。モータ315の回転により移動支基301がX方向に移動される。これにより、移動支基301に搭載されたキャリッジ101及びレンズチャック軸102(レンズLE)がX方向に移動される。なお、第1移動ユニット310の構成は、加工具回転軸161及び回転軸431をX方向に移動させることでもよい。 The first moving unit 310 is equipped with a motor 315. Rotation of the motor 315 moves the moving support base 301 in the X direction. This causes the carriage 101 and lens chuck shaft 102 (lens LE) mounted on the moving support base 301 to move in the X direction. Note that the first moving unit 310 may also be configured to move the tool rotation shaft 161 and rotation shaft 431 in the X direction.
第2移動ユニット330は、キャリッジ101(レンズチャック軸102)をY方向に移動するためモータ335を備える。キャリッジ101はシャフト333,334に沿ってY方向に移動可能に移動支基301に保持されている。モータ335の回転はY方向に延びるボールネジ337に伝達され、ボールネジ337の回転によりキャリッジ101(レンズチャック軸102とレンズLE)はY方向に移動される。なお、実施例では第2移動ユニット330はレンズチャック軸102をY方向に移動する構成であるが、加工具回転軸161及び回転軸431をY方向に移動させる構成でもよい。すなわち、第2移動ユニット330はレンズチャック軸102と加工具回転軸161及び回転軸431との軸間の距離を相対的に変化させる構成であれば良い。 The second moving unit 330 is equipped with a motor 335 for moving the carriage 101 (lens chuck shaft 102) in the Y direction. The carriage 101 is held by the moving support base 301 so that it can move in the Y direction along shafts 333 and 334. Rotation of the motor 335 is transmitted to a ball screw 337 extending in the Y direction, and rotation of the ball screw 337 moves the carriage 101 (lens chuck shaft 102 and lens LE) in the Y direction. Note that in this embodiment, the second moving unit 330 is configured to move the lens chuck shaft 102 in the Y direction, but it may also be configured to move the processing tool rotation shaft 161 and the rotation shaft 431 in the Y direction. In other words, the second moving unit 330 may be configured to relatively change the inter-axial distance between the lens chuck shaft 102 and the processing tool rotation shaft 161 and the rotation shaft 431.
図1において、キャリッジ101の上方にレンズ形状測定ユニット200が配置されている。レンズ形状測定ユニット200は、レンズLEのレンズ前面(前屈折面)の形状と、レンズ後面(後屈折面)の形状と、を測定するために使用される。レンズ形状測定ユニット200は、例えば、レンズ前面形状を測定するための測定ユニット200Fと、レンズ後面形状を測定するための測定ユニット200Rと、を備える。 In FIG. 1, the lens shape measuring unit 200 is disposed above the carriage 101. The lens shape measuring unit 200 is used to measure the shape of the front lens surface (front refractive surface) and the rear lens surface (rear refractive surface) of the lens LE. The lens shape measuring unit 200 includes, for example, a measuring unit 200F for measuring the shape of the front lens surface and a measuring unit 200R for measuring the shape of the rear lens surface.
図4は、測定ユニット200Fの概略構成図である。測定ユニット200Fは、レンズ前面に接触する測定子206Fを有する。測定子206Fはアーム204Fの先端に取り付けられている。アーム204Fは、X方向に移動可能に、取付支基201Fに保持されている。アーム204Fは、ラック211F、ピニオン212F、ギヤ214F等を介してモータ216Fに接続されている。モータ216Fの駆動によってアーム204FがX方向に移動され、測定子206FがレンズLEの前面に押し当てられる。ピニオン212Fは、検知器213F(例えば、エンコーダ)の回転軸に取り付けられている。検知器213FによってX方向に移動される測定子206Fの位置が検知される。 Figure 4 is a schematic diagram of the measurement unit 200F. The measurement unit 200F has a contact point 206F that contacts the front surface of the lens. The contact point 206F is attached to the tip of an arm 204F. The arm 204F is held by a mounting base 201F so that it can move in the X direction. The arm 204F is connected to a motor 216F via a rack 211F, a pinion 212F, a gear 214F, etc. The arm 204F is moved in the X direction by driving the motor 216F, and the contact point 206F is pressed against the front surface of the lens LE. The pinion 212F is attached to the rotation axis of a detector 213F (e.g., an encoder). The position of the contact point 206F, which is moved in the X direction, is detected by the detector 213F.
レンズ後面形状を測定するための測定ユニット200Rの構成は、測定ユニット200Fと左右対称であるので、その説明は省略する。測定ユニット200Rは、レンズ後面に接触される測定子206Rと、測定子206RをX方向に移動させるモータ216Rと、測定子206RのX方向における移動位置を検知する検知器213Rと、を備える。 The configuration of measurement unit 200R, which is used to measure the rear surface shape of a lens, is bilaterally symmetrical to measurement unit 200F, so a detailed description will be omitted. Measurement unit 200R includes a stylus 206R that comes into contact with the rear surface of the lens, a motor 216R that moves stylus 206R in the X direction, and a detector 213R that detects the movement position of stylus 206R in the X direction.
レンズ形状の測定時には、測定子206Fがレンズ前面に接触され、測定子206Rがレンズ後面に接触される。この状態でレンズ保持ユニット100によってレンズLEが回転されるとともに、玉型データに基づいて移動ユニット300によってレンズチャック軸102L及び102RがY方向に移動されることにより、玉型に対応したレンズ前面及びレンズ後面のレンズ形状が同時に測定される。すなわち、測定ユニット200Fによって玉型に対応したレンズ前面のコバ位置が測定され、測定ユニット200Rによって玉型に対応したレンズ後面のコバ位置が測定される。 When measuring the lens shape, stylus 206F is brought into contact with the front surface of the lens, and stylus 206R is brought into contact with the rear surface of the lens. In this state, lens LE is rotated by lens holding unit 100, and lens chuck axes 102L and 102R are moved in the Y direction by movement unit 300 based on the target lens shape data, thereby simultaneously measuring the lens shapes of the front and rear surfaces of the lens corresponding to the target lens shape. That is, measurement unit 200F measures the edge position of the front surface of the lens corresponding to the target lens shape, and measurement unit 200R measures the edge position of the rear surface of the lens corresponding to the target lens shape.
図5は、段差形成データ設定装置55及び眼鏡レンズ加工装置1に係る制御系ブロック図である。眼鏡レンズ加工装置1は、段差形成データ設定装置55を備える。段差形成データ設定装置55は、データ取得ユニット60を備える。データ取得ユニット60はデータ入力ユニットの機能を兼ねていてもよい。例えば、データ取得ユニット60はディスプレイ62を備える。例えば、データ取得ユニット60はデータ入力ユニット63を備える。例えば、ディスプレイ62はタッチパネルの機能を備え、データ入力ユニット63を含むように構成されていてもよい。データ取得ユニット60は、輪郭読取装置30に接続されている。輪郭読取装置30は、例えば、眼鏡フレームから取り外されたデモレンズ(備え付けレンズ)の外形形状(玉型)を読み取る機能と、デモレンズにマークされた段差部分の形状を読み取る機能を有するものを使用できる。輪郭読取装置30の詳細は、例えば、特開2012-185490号公報に記載された技術を使用できるので、これを援用する。 Figure 5 is a control system block diagram for the step formation data setting device 55 and the eyeglass lens processing apparatus 1. The eyeglass lens processing apparatus 1 includes the step formation data setting device 55. The step formation data setting device 55 includes a data acquisition unit 60. The data acquisition unit 60 may also function as a data input unit. For example, the data acquisition unit 60 includes a display 62. For example, the data acquisition unit 60 includes a data input unit 63. For example, the display 62 may have touch panel functionality and be configured to include the data input unit 63. The data acquisition unit 60 is connected to the contour reading device 30. The contour reading device 30 can be, for example, a device that has the function of reading the outer shape (lens shape) of a demo lens (installed lens) removed from an eyeglass frame and the function of reading the shape of a step portion marked on the demo lens. For details of the contour reading device 30, the technology described in JP 2012-185490 A can be used, and this is incorporated herein by reference.
段差形成データ設定装置55は、制御ユニット50を備える。制御ユニット50は、データ取得ユニット60に接続され、ディスプレイ62の表示を制御する機能を持つ。制御ユニット50は、段差部分の形成に関する各種の演算を行う演算手段の機能を持つ。また、制御ユニット50は、演算結果を出力する出力手段の機能を持つ。例えば、制御ユニット50は、ディスプレイ62の表示を制御することで、演算結果を出力する。データ取得ユニット60は、記憶手段の例であるメモリ70を備える。メモリ70にはデータ取得ユニット10によって取得された各種データが記憶される。また、メモリ70には、制御ユニット50が段差形成データ設定装置55の動作を制御するための各種プログラムが記憶されている。 The step formation data setting device 55 includes a control unit 50. The control unit 50 is connected to a data acquisition unit 60 and has the function of controlling the display 62. The control unit 50 functions as a calculation means for performing various calculations related to the formation of the step portion. The control unit 50 also functions as an output means for outputting the calculation results. For example, the control unit 50 outputs the calculation results by controlling the display 62. The data acquisition unit 60 includes a memory 70, which is an example of a storage means. The memory 70 stores various data acquired by the data acquisition unit 10. The memory 70 also stores various programs that the control unit 50 uses to control the operation of the step formation data setting device 55.
また、本実施例では、制御ユニット50は、眼鏡レンズ加工装置1の制御ユニットを兼ね、眼鏡レンズ加工装置1の全体の制御を司るためにも構成されている。制御ユニット50に、図1、図2及び図4に示した各ユニットの電気系構成要素(モータ等)が接続されている。制御ユニット50はレンズ加工のための各種の演算を行うように構成されている。 In addition, in this embodiment, the control unit 50 also serves as the control unit for the eyeglass lens processing apparatus 1 and is configured to control the entire eyeglass lens processing apparatus 1. The electrical components (motors, etc.) of each unit shown in Figures 1, 2, and 4 are connected to the control unit 50. The control unit 50 is configured to perform various calculations for lens processing.
なお、段差形成データ設定装置55は、眼鏡レンズ加工装置1と分離されていてもよい。この場合、例えば、段差形成データ設定装置55と眼鏡レンズ加工装置1の制御ユニットとがデータ通信可能に構成される。 The step formation data setting device 55 may be separate from the eyeglass lens processing apparatus 1. In this case, for example, the step formation data setting device 55 and the control unit of the eyeglass lens processing apparatus 1 are configured to be able to communicate data with each other.
<動作>
以上のような構成を備える段差形成データ設定装置55及び眼鏡レンズ加工装置1における動作を説明する。以下では、レンズ交換タイプの眼鏡フレームのリムに度付きのレンズを嵌め込むために、レンズLEの周縁に段差部分を形成する場合を説明する。
<Operation>
The following describes the operation of the step formation data setting device 55 and the eyeglass lens processing device 1 having the above configuration. The following describes the case where a step portion is formed on the periphery of the lens LE in order to fit a prescription lens into the rim of a lens-interchangeable eyeglass frame.
<玉型データ及び段差輪郭形状の取得>
まず、初めに、例えば、輪郭読取装置30によって、目標とする眼鏡レンズの玉型(レンズLEの外形形状)及び部分的な段差輪郭形状を取得する例を説明する。
<Acquisition of target lens shape data and step contour shape>
First, an example will be described in which the contour reading device 30 is used to obtain the target lens shape (external shape of the lens LE) and the partial stepped contour shape of the target eyeglass lens.
図6は、部分的な段差部分の形成が必要な眼鏡フレームSFの典型的な一例を示す図である。図6(a)は、眼鏡フレームSFの正面図を示している。図6(b)は、眼鏡フレームSFをC位置で切断した場合における一部の断面図を示している。眼鏡フレームSFのリムには、点線で示される凹溝(窪み溝)Gが形成されている。凹溝Gは、一定の幅FWを持つ。凹溝Gの深さは、眼鏡フレームSFのリムの縁GCからの距離FDとなっている。眼鏡フレームSFには、デモレンズSLが凹溝Gに嵌め込まれている。デモレンズSLは一定の厚みである。 Figure 6 shows a typical example of an eyeglass frame SF that requires the formation of a partial step portion. Figure 6(a) shows a front view of the eyeglass frame SF. Figure 6(b) shows a partial cross-sectional view of the eyeglass frame SF when cut at position C. A groove (depressed groove) G, shown by the dotted line, is formed in the rim of the eyeglass frame SF. The groove G has a constant width FW. The depth of the groove G is the distance FD from the edge GC of the rim of the eyeglass frame SF. A demo lens SL is fitted into the groove G in the eyeglass frame SF. The demo lens SL has a constant thickness.
図6(c)は、眼鏡フレームSFに取り付けられているデモレンズSLの正面図を示す図である。デモレンズSLには、眼鏡フレームSFのリムの凹溝GにデモレンズSLを嵌め込んだときの落下を防止するために、左右の両端には凸部のフック部SLaが形成されている。 Figure 6(c) shows a front view of the demo lens SL attached to the eyeglass frame SF. The demo lens SL has protruding hook portions SLa formed on both the left and right ends to prevent the demo lens SL from falling off when fitted into the recessed groove G on the rim of the eyeglass frame SF.
玉型及び部分的な段差輪郭形状を取得する際には、眼鏡フレームSFにデモレンズSLが取り付けられた状態で、作業者は、デモレンズSLのレンズ面上でリムの内側境界に沿ってペン又は粘土等によってマークを付す。作業者は、眼鏡フレームSFからデモレンズSLを取り外した後、そのデモレンズSLの輪郭及びマークが付された内側境界を輪郭読取装置30によって読み取る。そして、図7に示されるように、画像処理によってデモレンズSLの外形形状である玉型データTD(Tr、θ)と、レンズLEの後面側に段差部分を形成するための輪郭形状となる段差輪郭形状データTSD(Sr、θ)と、が得られる。Trは玉型中心FCを基準にした玉型TDの動径長であり、Srは玉型中心FCを基準にした段差輪郭形状TSDの動径長であり、θは動径角である。図7において、玉型データTDと段差輪郭形状データTSDとにより囲まれた領域が、段差加工部分となる。 To obtain the lens shape and partial step contour shape, with the demo lens SL attached to the eyeglass frame SF, the worker marks the inner boundary of the rim on the lens surface of the demo lens SL using a pen or clay. After removing the demo lens SL from the eyeglass frame SF, the worker reads the outline of the demo lens SL and the marked inner boundary using the contour reading device 30. Then, as shown in Figure 7, image processing is performed to obtain the lens shape data TD (Tr, θ), which represents the outer shape of the demo lens SL, and the step contour shape data TSD (Sr, θ), which represents the contour shape for forming a step portion on the rear side of the lens LE. Tr is the radius vector length of the lens shape TD based on the lens shape center FC, Sr is the radius vector length of the step contour shape TSD based on the lens shape center FC, and θ is the radius vector angle. In Figure 7, the area surrounded by the lens shape data TD and the step contour shape data TSD is the step processing portion.
輪郭読取装置30によって読み取られた玉型データTD及び目標の段差輪郭形状データTSDは、データ取得ユニット10に入力され、取得される。なお、目標の段差輪郭形状データTSDは、玉型データTDと同様に二次元的な形状であり、玉型データTDに対して中心側に位置する段差部分の形状(図9における段差部分の壁面STaと裾野面STbとの頂点位置LTの軌跡)である。玉型TD及び段差輪郭形状TSDのデータが取得されると、玉型データTDに対するレンズLEのレイアウトデータ(玉型に対するレンズLEの光学中心の位置関係データ)を設定するためのレイアウト設定画面がディスプレイ62に表示される(図示を略す)。例えば、レイアウトデータ設定画面には、玉型データTDに基づく玉型図形が表示される。作者は、レイアウトデータ設定画面において、画面に表示される所定のタッチキーを操作することによって、レイアウトデータを設定する。例えば、レイアウトデータとしては、装用者の瞳孔間距離(PD値)、眼鏡フレームFの枠中心間距離(FPD値)、玉型の幾何中心に対する光学中心の高さ等のレイアウトデータが挙げられる。 The target step contour shape data TSD and target step contour shape data TD read by the contour reading device 30 are input to and acquired by the data acquisition unit 10. The target step contour shape data TSD, like the target ... For example, layout data may include the wearer's interpupillary distance (PD value), the distance between the frame centers of the eyeglass frame F (FPD value), and the height of the optical center relative to the geometric center of the lens shape.
また、レイアウトデータ設定画面には、眼鏡レンズLEの加工条件を設定するための各種のスイッチが表示される。加工条件としては、例えば、レンズの材質、フレームの種類、加工モード(ヤゲン加工、平仕上げ加工のモード)、面取り加工の有無、段差加工の有無等を設定することができる。レンズLEに段差部分を加工する場合、作業者は、平仕上げ加工モードを設定すると共に段差加工モードを設定する。 The layout data setting screen also displays various switches for setting the processing conditions for the eyeglass lens LE. Processing conditions that can be set include, for example, the lens material, frame type, processing mode (bevel processing, flat finish processing mode), whether or not to perform chamfering, and whether or not to perform step processing. When processing a step portion on the lens LE, the operator sets both the flat finish processing mode and the step processing mode.
段差加工モードを設定した場合、作業者が所定のタッチキーを操作することで、ディスプレイ62の画面には段差加工の編集画面が表示される。図8は、段差加工の編集画面501の表示例である。 When the step machining mode is set, the operator can operate a specified touch key to display the step machining editing screen on the display 62. Figure 8 shows an example of the step machining editing screen 501.
編集画面501には、例えば、玉型データTDに基づく右眼用の玉型図形GTDが表示される。また、段差輪郭形状TSDのデータに基づく目標の段差輪郭形状図形GTSDが玉型図形GTDに合成されて表示される。また、編集画面501の左下には、レンズLEにおける段差部分の加工断面図GSBが表示されている。作業者は、加工断面図GSBを参考にし、段差部分の幅(レンズ前面と後面側の壁面STaとの幅)LSWと、段差部分の裾野の角度(レンズチャック軸102の方向に対する角度)LSAを、タッチキーの操作によって設定できる。例えば、段差部分の幅LSWは、デモレンズSLの厚みを計測することによって設定される。あるいは、眼鏡フレームSFの凹溝Gの幅FWが測定されることにより、この幅FWに基づいて設定される。また、X方向に対する裾野面STbの角度LSAが作業者によって任意に設定される。例えば、角度LSAは、5度~15度の範囲で設定可能にされている。なお、初期値は5度に設定されている。 The editing screen 501 displays, for example, a right-eye lens shape figure GTD based on the lens shape data TD. A target stepped contour shape figure GTSD based on the stepped contour shape TSD data is superimposed on the lens shape figure GTD and displayed. A cross-sectional view GSB of the stepped portion of the lens LE is displayed in the lower left corner of the editing screen 501. Using the cross-sectional view GSB as a reference, the operator can set the width of the stepped portion (the width between the lens front surface and the rear wall surface STa) LSW and the angle of the base of the stepped portion (the angle relative to the direction of the lens chuck axis 102) LSA by operating the touch keys. For example, the width LSW of the stepped portion is set by measuring the thickness of the demo lens SL. Alternatively, the width FW of the groove G of the eyeglass frame SF is measured and set based on this width FW. The angle LSA of the base surface STb relative to the X direction is also set by the operator. For example, the angle LSA can be set within the range of 5 to 15 degrees. The initial value is set to 5 degrees.
なお、段差部分の高さ情報LSDは、制御ユニット50により、動径角θ毎における玉型データTDの動径長Trと、段差輪郭形状データTSDの動径長Srと、の差分が演算されることにより得られる。 The height information LSD of the step portion is obtained by the control unit 50 calculating the difference between the radius vector length Tr of the target lens shape data TD and the radius vector length Sr of the step contour shape data TSD for each radius vector angle θ.
ここで、レンズ交換タイプの眼鏡フレームSFの部分的なリムは、様々な形状にデザインされている。一方、度付きのレンズLEを部分的なリムに嵌め込むために段差部分を形成する場合、段差形成加工具437の大きさの制約を受け、段差輪郭形状データTSD通りに加工できない場合がある。そこで、制御ユニット50は、段差輪郭形状データTSDと段差形成加工具437の径とに基づき、段差輪郭形状データTSD通りに加工完了可能か否かを判定する。この判定において、段差部分の加工時における段差形成加工具437の回転軸431は、レンズチャック軸102の軸方向であるX方向に対して、平行でなく、傾斜するように設定されるため、回転軸431の傾斜の角度を考慮する必要がある。 The partial rims of interchangeable lens eyeglass frames SF are designed in a variety of shapes. However, when forming a step portion to fit prescription lenses LE into the partial rim, the size of the step forming tool 437 may be limited, making it impossible to process the portion in accordance with the step contour shape data TSD. Therefore, the control unit 50 determines whether processing can be completed in accordance with the step contour shape data TSD based on the step contour shape data TSD and the diameter of the step forming tool 437. In this determination, the rotation axis 431 of the step forming tool 437 used when processing the step portion is set to be inclined, rather than parallel, to the X direction, which is the axial direction of the lens chuck shaft 102, and therefore the angle of inclination of the rotation axis 431 must be taken into consideration.
図9は、平仕上げ加工後のレンズLEに段差部分を形成する場合における、X方向と回転軸431との位置関係、及びレンズLEと段差形成加工具437との位置関係を説明する図である。段差部分の加工時には、段差形成加工具437における第1加工面437aと第2加工面437bとの頂点CMが、段差部分の壁面STaと裾野面STbとの頂点位置LTに一致するように、レンズLEと段差形成加工具437とが相対的に移動される。このときのX方向(レンズチャック軸102の軸方向)に対する段差形成加工具437の回転軸431の傾斜角αは、編集画面501で設定された裾野面STbの角度LSAと、回転軸431に対する第2加工面437bの角度(符号を略す)と、によって決定される。そして、傾斜角αに基づき、図9の右側に示されるように、X方向から見たときの頂点CM(段差形成加工具437の外形)が描く楕円軌跡EPが求められる(回転軸431の中心MOを基準とする楕円軌跡)。段差輪郭形状データTSD通りに加工完了可能か否かの判定は、レンズチャック軸102と平行な関係の加工具回転軸161に取り付けられた加工具168が描く真円の軌跡とは異なり、楕円軌跡EPに基づいて求められる。 Figure 9 illustrates the positional relationship between the X direction and the rotation axis 431, and the positional relationship between the lens LE and the step forming tool 437 when forming a step portion on the lens LE after flat finishing. When processing the step portion, the lens LE and the step forming tool 437 are moved relative to each other so that the vertex CM of the first processing surface 437a and the second processing surface 437b of the step forming tool 437 coincides with the vertex position LT of the wall surface STa and the base surface STb of the step portion. The inclination angle α of the rotation axis 431 of the step forming tool 437 relative to the X direction (axial direction of the lens chuck shaft 102) at this time is determined by the angle LSA of the base surface STb set in the editing screen 501 and the angle (symbol omitted) of the second processing surface 437b relative to the rotation axis 431. Then, based on the tilt angle α, as shown on the right side of Figure 9, an elliptical locus EP drawn by the vertex CM (the outer shape of the step forming tool 437) when viewed from the X direction is determined (an elliptical locus based on the center MO of the rotation axis 431). Whether or not machining can be completed according to the step contour shape data TSD is determined based on the elliptical locus EP, which differs from the circular locus drawn by the tool 168 attached to the tool rotation axis 161 that is parallel to the lens chuck axis 102.
図10は、図7に示された段差輪郭形状データTSDに関し、楕円軌跡EPに基づき、加工干渉が生じることなく、加工完了可能か否かの判定を説明する図である。図1の加工装置1においては、レンズLEが回転しながら段差形成加工具437の楕円軌跡EPが段差輪郭形状に接するが、図10においては、相対的に、段差輪郭形状データTSDの回りに楕円軌跡EPが接する様子を示している。なお、段差輪郭形状データTSDは、玉型データTDが外側に位置しない動径角の範囲では、段差形成加工具437では加工しない範囲とされる。 Figure 10 is a diagram that explains whether or not processing can be completed without processing interference based on the elliptical trajectory EP for the step contour shape data TSD shown in Figure 7. In the processing device 1 of Figure 1, the elliptical trajectory EP of the step forming tool 437 contacts the step contour shape as the lens LE rotates, but Figure 10 shows the elliptical trajectory EP contacting the step contour shape data TSD in relative terms. Note that the step contour shape data TSD is set to a range that will not be processed by the step forming tool 437 within the radius vector angle range where the target lens shape data TD is not located outside.
段差輪郭形状データTSDにおける動径角θnの時の動径長をSrn、段差形成加工具437の半径(回転中心から頂点CMまでの距離)をR、レンズチャック軸102の中心と楕円軌跡EPの中心MOとの軸間距離をYnとし、また、回転軸431の傾斜角をαとしたとき、軸間距離Ynは、次式で表される。なお、n=1,2,3、・・・、Nのように変化し、例えば、Nは1,000ポイントである。 When the radius vector length at radius vector angle θn in the step contour shape data TSD is Srn, the radius of the step forming tool 437 (distance from the rotation center to the vertex CM) is R, the inter-axis distance between the center of the lens chuck shaft 102 and the center MO of the elliptical locus EP is Yn, and the inclination angle of the rotation axis 431 is α, the inter-axis distance Yn is expressed by the following equation. Note that n = 1, 2, 3, ..., N, where N is, for example, 1,000 points.
段差輪郭形状データTSD上の加工点PMaから加工点PMcまでは、動径角θnの単位変化角毎(例えば、加工点を1,000ポイントとしたとき、動径角θnの単位変化角は、0.36度)に、加工点は微小距離で変化する。 From machining point PMa to machining point PMc on the step contour shape data TSD, the machining point changes by a small distance for each unit change in radius vector angle θn (for example, when there are 1,000 machining points, the unit change in radius vector angle θn is 0.36 degrees).
制御ユニット50は、各加工点PMiが段差輪郭形状データTSDよりも内側に位置する否かを求めることによって、加工干渉することなく、段差輪郭形状データTSD通りに加工可能か否かを判定する。 The control unit 50 determines whether each machining point PMi is located inside the step contour shape data TSD, thereby determining whether machining can be performed according to the step contour shape data TSD without machining interference.
加工点PMaから加工点PMcまでは、段差輪郭形状データTSDが凸形状の範囲であり、基本的に凸形状の範囲では、楕円軌跡EPが段差輪郭形状データに干渉することなく、加工可能である。 From machining point PMa to machining point PMc, the step contour shape data TSD is in a convex range, and basically within the convex range, machining is possible without the elliptical trajectory EP interfering with the step contour shape data.
しかし、図10において、動径角θcの加工点PMcから、動径角θdのときの加工点PMdまでの間は、段差輪郭形状データTSDは凹形状となっており、この間の段差輪郭形状データTSD上に各加工点PMiを位置させようとすると、他の部分の段差輪郭形状データTSDに干渉してしまい、加工不可となる。したがって、加工点PMcから加工点PMdまでの間は、加工不可の領域(範囲)として判定される。 However, in Figure 10, the step contour shape data TSD is concave from machining point PMc at radius vector angle θc to machining point PMd at radius vector angle θd, and if an attempt is made to position each machining point PMi on the step contour shape data TSD in this area, it will interfere with the step contour shape data TSD of other parts, making machining impossible. Therefore, the area from machining point PMc to machining point PMd is determined to be an area (range) where machining is not possible.
制御ユニット50は、段差輪郭形状データTSDについて、加工不可の領域が存在していると判定すると、その旨を出力する。例えば、制御ユニット50は、ディスプレイ62を制御し、図8に示される編集画面501上に、加工不可の旨を表示する。例えば、図7の段差輪郭形状データTSDにおいては、動径角180度付近に加工不可の領域が存在することを注意するため、制御ユニット50は、編集画面501上における段差輪郭形状図形GTSD上の動径角180度付近に注意マークNMaをディスプレイ62に表示させる。また、加工不可の領域が動径角の0度付近にも存在するため、制御ユニット50は、動径角の0度付近にも注意マークNMaをディスプレイ62に表示させる。これにより、作業者は、段差輪郭形状データTSDについて、加工不可の領域があり、段差形成加工具437によって加工完了できないことを認識できる。 When the control unit 50 determines that there is an unmachinable area in the step contour shape data TSD, it outputs a message to that effect. For example, the control unit 50 controls the display 62 to display a message indicating that machining is not possible on the editing screen 501 shown in FIG. 8. For example, in the step contour shape data TSD of FIG. 7, to warn that there is an unmachinable area near the radius vector angle of 180 degrees, the control unit 50 displays a warning mark NMa on the display 62 near the radius vector angle of 180 degrees on the step contour shape figure GTSD on the editing screen 501. Furthermore, because there is also an unmachinable area near the radius vector angle of 0 degrees, the control unit 50 also displays a warning mark NMa on the display 62 near the radius vector angle of 0 degrees. This allows the operator to recognize that there is an unmachinable area in the step contour shape data TSD and that machining cannot be completed using the step forming tool 437.
さらに、作業者が、注意マークNMaをタッチすると、加工不可の領域を識別可能にするために、図11のように、加工不可の領域を示す図形の拡大画面520が、編集画面501上にポップアップして表示される。図11(a)の拡大画面520には、段差形成加工具437によって実際に加工を予定する加工軌跡GPPの図形が表示される。加工軌跡GPPは、段差輪郭形状図形GTSDに重ね合わせて表示される。そして、加工軌跡GPPと段差輪郭形状図形GTSDとの間の領域GNAが、加工不可の領域(未加工の領域)として示される。加工不可の領域GNAは、段差形成加工具437によって加工可能な領域GSDに対して区別されように表示される。例えば、領域GNAは、領域GSDに対して異なる色で表示される。このような表示により、作業者は、段差形成加工具437による加工不可の領域を、視覚的に識別可能にされる。また、加工不可の領域GNAにおける上下方向(y方向)の実際の距離が表示欄521に表示され、左右方向(x方向)の実際の最大距離が表示欄522に表示される。これらの距離の表示により、作業者は、レンズLEの追加加工の範囲を認識でき、追加加工をより容易に行える。 Furthermore, when the operator touches the caution mark NMa, an enlarged screen 520 showing the graphic indicating the non-machinable area is displayed as a pop-up on the editing screen 501, as shown in FIG. 11, to enable identification of the non-machinable area. The enlarged screen 520 in FIG. 11(a) displays a graphic of the machining path GPP that is actually planned for machining by the step forming tool 437. The machining path GPP is displayed superimposed on the step contour shape graphic GTSD. The area GNA between the machining path GPP and the step contour shape graphic GTSD is shown as the non-machinable area (unmachined area). The non-machinable area GNA is displayed so as to be distinguished from the area GSD that can be machined by the step forming tool 437. For example, the area GNA is displayed in a different color from the area GSD. This display allows the operator to visually identify the non-machinable area by the step forming tool 437. Additionally, the actual distance in the up-down direction (y direction) in the non-machining area GNA is displayed in display field 521, and the actual maximum distance in the left-right direction (x direction) is displayed in display field 522. By displaying these distances, the worker can recognize the range of additional machining of the lens LE, making additional machining easier.
図11(b)の拡大画面520は、加工不可の領域を識別可能にするために、他の表示例を示す図である。図11(b)の拡大画面520においては、加工不可の領域が曲線図形GNLとして表示されている。曲線図形GNLの始点から終点までが、加工不可の領域として示される。このような表示によっても、作業者は、段差形成加工具437による加工不可の領域を、視覚的に識別可能となる。 The enlarged screen 520 in Figure 11(b) shows another example of a display that makes it possible to identify areas that cannot be machined. In the enlarged screen 520 in Figure 11(b), the areas that cannot be machined are displayed as curved figures GNL. The area from the start point to the end point of the curved figure GNL is shown as an area that cannot be machined. This type of display also allows the worker to visually identify areas that cannot be machined with the step forming tool 437.
ここで、加工不可の領域における加工軌跡GPPを求める演算方法を説明する。図10における加工点PMcと加工点PMdの間は、楕円軌跡EPの段差形成加工具437の頂点CMによって加工される。このため、加工点PMcと加工点PMdの間における単位角度毎の加工点は、前述の数1の式に基づいて求めることはできない。そこで、制御ユニット50は、以下のようにして加工不可の領域における加工軌跡GPPを求める。 Here, we will explain the calculation method for determining the machining path GPP in the non-machining area. The area between machining points PMc and PMd in Figure 10 is machined by the vertex CM of the step forming tool 437 on the elliptical path EP. For this reason, the machining point for each unit angle between machining points PMc and PMd cannot be determined based on the above-mentioned equation 1. Therefore, the control unit 50 determines the machining path GPP in the non-machining area as follows:
図12は、段差形成加工具437による予定の加工軌跡GPPの演算方法を説明する図である。なお、図12においては、説明を簡単にするために、玉型の中心FCを原点としたxy座標において、x軸方向(動径角の0度方向)に楕円軌跡EPの中心MOが位置するものとして説明する。例えば、加工軌跡GPPは、中心FCを中心にして単位変化角(実施例では、0.36度)の動径角ごとに求めるものとする。なお、図12におけるxy方向は説明の便宜上の方向であり、図1に示したXY方向とは異なる。 Figure 12 is a diagram illustrating a method for calculating the planned machining path GPP using the step forming tool 437. For ease of explanation, Figure 12 illustrates the explanation assuming that the center MO of the elliptical path EP is located in the x-axis direction (0-degree direction of the radius vector angle) in an x-y coordinate system with the center FC of the target lens as the origin. For example, the machining path GPP is calculated for each radius vector angle of a unit change angle (0.36 degrees in this example) centered on the center FC. Note that the x-y directions in Figure 12 are for convenience of explanation and differ from the X-Y directions shown in Figure 1.
図12において、ある動径角θi(i=1,2,3、・・・、N)の動径角ラインLLPは、以下の数2の式で表される。
上記の数2及び数3の連立方程式を解くことにより、動径角ラインLLPと楕円軌跡EPと交わる交点のxy座標が求められる。なお、交点は2箇所が求められるが、中心FCに近い方の交点が演算結果として採用される。そして、動径角θiを単位変化角毎に変化させ、各動径角θiの交点を求めることで、図12に示された楕円軌跡EP上の座標が求められる。 By solving the simultaneous equations of Equation 2 and Equation 3 above, the x and y coordinates of the intersection point where the radial angle line LLP and the elliptical locus EP intersect can be found. Two intersection points are found, but the intersection point closest to the center FC is used as the calculation result. Then, by changing the radial angle θi by unit change angle and finding the intersection point for each radial angle θi, the coordinates on the elliptical locus EP shown in Figure 12 can be found.
なお、図10では、楕円軌跡EPは、段差輪郭形状データTSDに加工点PMcに接する動径角θcの場合と、段差輪郭形状データTSDに加工点PMdに接する動径角θdの場合があるので、それぞれの楕円軌跡EP上の座標が求められる。そして、楕円軌跡EPが重なっている部分では、中心FCに近い方の座標が採用される。これにより、加工不可の領域(加工点PMcと加工点PMdの間の領域)で予定する加工軌跡GPPが求められる。 In Figure 10, the elliptical locus EP can have a radius vector angle θc that is tangent to the machining point PMc in the step contour shape data TSD, or a radius vector angle θd that is tangent to the machining point PMd in the step contour shape data TSD, so coordinates on each elliptical locus EP are determined. In areas where the elliptical loci EP overlap, the coordinates closer to the center FC are used. This allows the planned machining locus GPP to be determined in the non-machining area (the area between the machining point PMc and the machining point PMd).
以上のようにして加工軌跡GPPが求められ、ディスプレイ62の画面に表示されることにより、加工不可の領域GNAとの違いが視覚的に明確になり、作業者が追加加工する場合に、追加加工領域を把握しやすくなる。 By determining the machining path GPP in this way and displaying it on the screen of the display 62, the difference between it and the non-machinable area GNA becomes visually clear, making it easier for the worker to understand the additional machining area when performing additional machining.
作業者は、編集画面501により、段差部分の形成に関する必要なデータの設定及び加工不可の領域の確認をしたら、レンズLEをレンズチャック軸102R、102Lにより挟持させる。作業者によって、図示無き加工開始スイッチが押されると、段差形成データ設定装置55によって設定された段差加工データは、眼鏡レンズ加工装置1の制御ユニットの例である制御ユニット50に出力される。制御ユニット50は、レンズLEの周縁の加工に係る動作を開始する。 After the operator sets the necessary data for forming the step portion and checks the areas that cannot be machined on the editing screen 501, the lens LE is clamped by the lens chuck shafts 102R and 102L. When the operator presses the machining start switch (not shown), the step machining data set by the step formation data setting device 55 is output to the control unit 50, an example of a control unit for the eyeglass lens machining apparatus 1. The control unit 50 starts operations related to machining the peripheral edge of the lens LE.
初めに、制御ユニット50は、レンズ形状測定ユニット200を作動させ、レンズ形状測定を行う。制御部ユニット50は、レンズLEの前側屈折面及び後側屈折面における玉型に対応するX方向の位置情報を取得する。このとき、制御部ユニット50は、レンズ形状測定ユニット200によって得られたデータからレンズLEの屈折面(前屈折面及び後屈折面)のカーブ情報(傾斜情報)を取得する。例えば、前屈折面のカーブ情報は、玉型に対応する前側屈折面データの内の少なくとも4点を使用することによって、数学的に取得することができる。なお、前屈折面のカーブ情報は、玉型に対応する位置付近で、動径角毎におけるレンズチャック中心から異なる距離での位置情報を取得することによって取得してもよい。 First, the control unit 50 operates the lens shape measurement unit 200 to measure the lens shape. The control unit 50 acquires position information in the X direction corresponding to the target lens shape on the front and rear refractive surfaces of the lens LE. At this time, the control unit 50 acquires curve information (tilt information) of the refractive surfaces (front and rear refractive surfaces) of the lens LE from the data obtained by the lens shape measurement unit 200. For example, the curve information of the front refractive surface can be mathematically acquired by using at least four points of the front refractive surface data corresponding to the target lens shape. Note that the curve information of the front refractive surface may also be acquired by acquiring position information at different distances from the center of the lens chuck for each radius vector angle near a position corresponding to the target lens shape.
レンズ形状測定が完了すると、制御ユニット50は、粗加工を開始する。制御部ユニット50は、玉型データTD及びレイアウトデータに基づいて、レンズ周縁を粗加工するために、各部材を駆動するための加工制御データを求める。粗加工制御データは、粗加工具166の径(半径)及び玉型データTDに基づき、レンズLEの回転角毎の加工具回転軸161とレンズチャック軸102(レンズLEの回転中心)との軸間距離を求めることにより得られる。なお、粗加工制御データは、仕上げ加工時の砥石回転軸161とレンズチャック軸102の軸間距離に対して、一定の粗加工代分だけ大きくしたデータとして取得される。 Once the lens shape measurement is complete, the control unit 50 begins rough machining. Based on the target lens shape data TD and layout data, the control unit 50 calculates machining control data for driving each component to rough-machine the lens periphery. The rough machining control data is obtained by calculating the inter-axis distance between the tool rotation axis 161 and the lens chuck axis 102 (the rotation center of the lens LE) for each rotation angle of the lens LE based on the diameter (radius) of the rough machining tool 166 and the target lens shape data TD. Note that the rough machining control data is acquired as data that is increased by a certain amount by the inter-axis distance between the grinding wheel rotation axis 161 and the lens chuck axis 102 during finish machining.
粗加工制御データが取得されると、制御ユニット50は、モータ315を駆動し、粗砥石166の位置にレンズLEが来るようにキャリッジ101を移動させた後、粗加工制御データに基づいてモータ150を制御し、レンズLEの周縁に粗加工を行う。 Once the roughing control data is acquired, the control unit 50 drives the motor 315 to move the carriage 101 so that the lens LE is positioned at the roughing grindstone 166, and then controls the motor 150 based on the roughing control data to perform roughing on the periphery of the lens LE.
粗加工が完了すると、次いで、平加工(平仕上げ加工)が行われる。制御ユニット50は、玉型データTD及びレイアウトデータに基づいて、レンズ周縁を平加工するための平加工制御データを求める。平加工制御データは、仕上げ加工具164の平仕上げ加工面の径及び玉型データTDに基づき、レンズLEの回転角毎の加工具回転軸161とレンズチャック軸102との軸間距離を求めることにより得られる。 Once rough machining is complete, flat machining (flat finish machining) is then performed. The control unit 50 calculates flat machining control data for flat machining the lens periphery based on the target lens shape data TD and layout data. The flat machining control data is obtained by calculating the axial distance between the tool rotation axis 161 and the lens chuck axis 102 for each rotation angle of the lens LE based on the diameter of the flat finish machining surface of the finishing tool 164 and the target lens shape data TD.
ここで、玉型データTDには、図13に示すように、デモレンズSLの輪郭から読み取ったフック部SLaがあるため、その近傍には小さな凹部SLbがある。この凹部SLbに対して仕上げ加工具164の径が大きい場合は、凹部SLbの玉型データ通りに加工できない。そこで、制御ユニット50は、仕上げ加工具164の径に基づき、仕上げ加工具164で加工可能な補正軌跡TDLbを求める。なお、仕上げ加工具164の加工具回転軸161は、レンズチャック軸102と平行な位置関係であるため、制御ユニット50は、段差形成加工具437の場合のように回転軸431の傾斜を考慮する必要はなく、仕上げ加工具164が真円であるとして加工点を求めることで、玉型データTDよりも小さく加工されてしまう加工干渉を回避した外形加工用の補正軌跡TDLbを求めることができる。なお、図13においては、補正軌跡TDLbは左側部分と右側部分の2箇所に設定されている。仕上げ加工具164による未加工の領域は、仕上げ加工具164よりも小径のエンドミル435によって加工される領域として設定される。 As shown in Figure 13, the target lens shape data TD includes a hook portion SLa read from the contour of the demo lens SL, which is surrounded by a small recess SLb. If the diameter of the finishing tool 164 is larger than the recess SLb, the recess SLb cannot be machined according to the target lens shape data. Therefore, the control unit 50 calculates a correction trajectory TDLb that can be machined with the finishing tool 164 based on the diameter of the finishing tool 164. Because the tool rotation axis 161 of the finishing tool 164 is parallel to the lens chuck axis 102, the control unit 50 does not need to consider the inclination of the rotation axis 431 as in the case of the step-forming tool 437. By calculating the machining point assuming that the finishing tool 164 is a perfect circle, the control unit 50 can calculate a correction trajectory TDLb for outer shape machining that avoids machining interference that would result in the lens being machined smaller than the target lens shape data TD. In Figure 13, the correction trajectory TDLb is set in two locations: the left and right sides. The area not machined by the finishing tool 164 is set as the area to be machined by an end mill 435 with a smaller diameter than the finishing tool 164.
制御ユニット50は、玉型データTD及び補正軌跡TDLbに基づき、移動ユニット300の駆動を制御し、仕上げ加工具164によってレンズLEの周縁を仕上げ加工する。次に、制御ユニット50は、第1移動ユニット310の駆動を制御すると共に、第2加工具ユニット400のモータ405、モータ416の駆動を制御し、仕上げ加工具164による未加工領域をエンドミル435によって加工させる。これにより、仕上げ加工が完了する。 Based on the target lens shape data TD and the correction trajectory TDLb, the control unit 50 controls the driving of the moving unit 300, and finishes the periphery of the lens LE with the finishing tool 164. Next, the control unit 50 controls the driving of the first moving unit 310 and the driving of the motors 405 and 416 of the second processing tool unit 400, causing the end mill 435 to process the area not machined by the finishing tool 164. This completes the finishing process.
レンズLEの仕上げ加工が完了したら、制御ユニット50は、段差形成加工具437によって仕上げ加工後のレンズLEの周縁に段差部分を形成する。制御ユニット50は、Y方向の段差形成制御データ(レンズチャック軸102の中心と段差形成加工具437の中心MOとの軸間距離の制御データ)に関し、段差輪郭形状データTSDに基づき、前述のように動径角毎の加工点を求めることにより得る。このとき、制御ユニット50は、段差形成加工具437の回転軸431の傾斜を、編集画面501によって設定された角度LSAに基づいて設定する。また、制御ユニット50は、X軸方向の段差形成制御データに関し、動径角度ごとに、段差輪郭形状データTSDに対応するX方向位置を、レンズLEの前屈折面形状と、編集画面501によって設定された段差部分の幅LSWと、に基づいて得る。なお、レンズLEの前屈折面形状は、レンズ形状測定ユニット200による測定結果に基づいて得られる。 Once the finishing of the lens LE is complete, the control unit 50 uses the step forming tool 437 to form a step portion on the periphery of the finished lens LE. The control unit 50 obtains the Y-axis step formation control data (control data for the interaxial distance between the center of the lens chuck shaft 102 and the center MO of the step forming tool 437) by calculating the processing point for each radius vector angle based on the step contour shape data TSD, as described above. At this time, the control unit 50 sets the inclination of the rotation axis 431 of the step forming tool 437 based on the angle LSA set on the editing screen 501. Furthermore, for the X-axis step formation control data, the control unit 50 obtains the X-axis position corresponding to the step contour shape data TSD for each radius vector angle based on the front refractive surface shape of the lens LE and the width LSW of the step portion set on the editing screen 501. The front refractive surface shape of the lens LE is obtained based on the measurement results from the lens shape measurement unit 200.
制御ユニット50は、Y方向及びX方向の制御データに基づき、移動ユニット300及び第2加工具ユニット400の各モータの駆動を制御し、図9のように、動径角毎に段差形成加工具437の頂点CMとレンズLEの頂点位置LTとを一致させながらレンズLEを回転することで、レンズLEに段差部分を形成する。このとき、制御ユニット50は、頂点CMの加工点が段差輪郭形状データTSDより中心側に入らないように、加工不可の領域(図11(a)の領域GNA)を残して加工完了させる。 The control unit 50 controls the drive of each motor of the moving unit 300 and the second processing tool unit 400 based on the Y-direction and X-direction control data, and forms a step portion on the lens LE by rotating the lens LE while aligning the vertex CM of the step forming tool 437 with the vertex position LT of the lens LE for each radius vector angle, as shown in Figure 9. At this time, the control unit 50 completes processing while leaving an area that cannot be processed (area GNA in Figure 11(a)) so that the processing point of the vertex CM does not enter the center side of the step contour shape data TSD.
眼鏡レンズ加工装置1によるレンズLEの加工が完了したら、作業者は、レンズLEをレンズチャック軸102から取り外す。作業者は、眼鏡レンズ加工装置1とは別の装置(例えば、彫刻用のハンドグラインダー)を使用し、段差部分の未加工領域を追加加工する。例えば、追加加工に当たり、作業者は、眼鏡レンズ加工装置1のディスプレイ62を操作し、図11(a)に示された拡大画面520を表示させる。作業者は、拡大画面520に表示された加工不可の領域GNA、表示欄521に表示された上下方向の距離、表示欄522に表示された左右方向の距離、等を参考にすることにより、未加工領域の追加加工を行いやすくなる。 When processing of the lens LE by the eyeglass lens processing apparatus 1 is complete, the worker removes the lens LE from the lens chuck shaft 102. The worker then uses a device other than the eyeglass lens processing apparatus 1 (for example, a hand grinder for engraving) to perform additional processing on the unprocessed area of the step portion. For example, when performing additional processing, the worker operates the display 62 of the eyeglass lens processing apparatus 1 to display the enlarged screen 520 shown in FIG. 11(a). The worker can easily perform additional processing on the unprocessed area by referring to the unprocessable area GNA displayed on the enlarged screen 520, the vertical distance displayed in display field 521, the horizontal distance displayed in display field 522, etc.
<変容例>
なお、上記の説明では、段差部分(ステップ)を形成する加工具として段差形成加工具437を使用する例を説明したが、これに限られない。例えば、段差形成用の加工具として、溝掘り加工具433が兼用されてもよい。段差形成用の加工具として溝掘り加工具433を使用する場合も、レンズチャック軸102に対して回転軸431が傾斜して加工が行われるため、溝掘り加工具433の頂点が描く軌跡は楕円軌跡となる。このため、段差輪郭形状データTSD通りに加工完了可能か否かの判定は、段差形成加工具437と同様に、楕円軌跡に基づいて行われる。
<Example of transformation>
In the above description, an example has been described in which the step forming tool 437 is used as a tool for forming a step portion (step), but this is not limiting. For example, the groove excavating tool 433 may also be used as a tool for forming a step. Even when the groove excavating tool 433 is used as a tool for forming a step, the rotation axis 431 is inclined relative to the lens chuck axis 102 during processing, so the locus traced by the apex of the groove excavating tool 433 is an elliptical locus. Therefore, whether processing can be completed according to the step contour shape data TSD is determined based on the elliptical locus, as with the step forming tool 437.
なお、実施例では、レンズチャック軸102の軸方向に対する段差形成加工具437の回転軸431の傾斜角αは、第2加工具ユニット400の回転部430が回転されることで設定されるものとしたが、これに限られない。例えば、回転軸431が別の旋回機構によって加工位置に置かれ、間接的に旋回の角度が設定されるとで、回転軸431の傾斜角αが設定されることでもよい。 In the embodiment, the inclination angle α of the rotation axis 431 of the step forming tool 437 relative to the axial direction of the lens chuck shaft 102 is set by rotating the rotating part 430 of the second tool unit 400, but this is not limited to this. For example, the rotation axis 431 may be placed at the processing position by a separate turning mechanism, and the turning angle may be set indirectly, thereby setting the inclination angle α of the rotation axis 431.
なお、上記の説明では、仕上げ加工として、平仕上げ加工(平加工)を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、仕上げ加工としては、仕上げ加工具164が持つV溝によるヤゲン加工が行われてもよい。また、仕上げ加工としては、平仕上げ加工後の周縁に、さらに、溝掘り加工具433による溝堀面取り加工が行われてもよい。 In the above explanation, flat finishing (flat processing) was used as an example of finishing, but this is not limiting. For example, finishing may involve beveling using a V-groove provided by the finishing tool 164. Furthermore, finishing may involve further groove-chamfering using the groove-digging tool 433 on the periphery after flat finishing.
以上、本開示の典型的な実施例を説明したが、本開示はここに示した実施例に限られず、本開示の技術思想を同一にする範囲において種々の変容が可能である。 The above describes typical embodiments of the present disclosure, but the present disclosure is not limited to the embodiments shown here, and various modifications are possible within the scope of the same technical concept of the present disclosure.
1 眼鏡レンズ加工装置
50 制御ユニット
55 段差形成データ設定装置
60 データ取得ユニット
62 ディスプレイ
102 レンズチャック軸
431 回転軸
437 段差形成加工具
REFERENCE SIGNS LIST 1 eyeglass lens processing device 50 control unit 55 step formation data setting device 60 data acquisition unit 62 display 102 lens chuck shaft 431 rotation shaft 437 step formation processing tool
Claims (6)
前記段差部分に関する目標の段差輪郭形状のデータを取得するデータ取得手段と、
前記段差輪郭形状と、前記段差部分を形成するための段差形成加工具の径と、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸に対する前記段差形成加工具が取り付けられた回転軸の傾斜角度と、に基づき、前記段差輪郭形状に対し、前記傾斜角度の前記回転軸で回転される前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算手段であって、前記レンズ保持軸の軸方向から見たときの前記段差形成加工具の外形が描く楕円軌跡を前記傾斜角度に基づいて求め、前記楕円軌跡が前記段差輪郭形状に接するときの加工点の軌跡を眼鏡レンズの動径角毎に求めることにより、前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算手段と、
前記演算手段による判定結果を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする段差形成データ設定装置。 A step formation data setting device for setting data for forming a step portion on a rear surface of an eyeglass lens after finishing,
a data acquisition means for acquiring data on a target step contour shape related to the step portion;
a calculation means for determining whether or not machining of the step contour shape can be completed by the step forming tool rotated on the rotation axis at the inclination angle, based on the step contour shape, the diameter of a step forming tool for forming the step portion, and the inclination angle of a rotation axis to which the step forming tool is attached relative to a lens holding shaft that holds the eyeglass lens; the calculation means for determining whether or not machining can be completed by the step forming tool by determining an elliptical locus drawn by the outline of the step forming tool when viewed from the axial direction of the lens holding shaft based on the inclination angle, and determining a locus of a processing point when the elliptical locus contacts the step contour shape for each radius vector angle of the eyeglass lens;
an output means for outputting the determination result by the calculation means;
A step formation data setting device comprising:
前記出力手段は、ディスプレイの表示を制御する表示制御手段であって、
前記表示制御手段は、前記段差輪郭形状に対する加工不可の領域を識別可能に前記ディスプレイに表示することで、前記演算手段による判定結果を出力することを特徴とする段差形成データ設定装置。 2. The step formation data setting device according to claim 1,
The output means is a display control means for controlling the display of a display,
The step formation data setting device is characterized in that the display control means outputs the judgment result by the calculation means by displaying on the display an area that cannot be machined relative to the step contour shape in an identifiable manner.
前記表示制御手段は、前記ディスプレイの画面に、前記段差輪郭形状を示す第1図形を表示し、前記段差輪郭形状に対して前記段差形成加工具によって予定する加工領域を示す第2図形を前記第1図形に重ね合わせて表示することで、前記段差輪郭形状に対する加工不可の領域を識別可能とすることを特徴とする段差形成データ設定装置。 3. The step formation data setting device according to claim 2,
The display control means displays a first figure indicating the step contour shape on the display screen, and a second figure indicating the planned processing area for the step contour shape to be processed by the step forming tool, superimposed on the first figure, thereby making it possible to identify areas that cannot be processed for the step contour shape.
前記演算手段は、加工不可と判定した場合は、加工不可の領域に関し、前記段差輪郭形状に対して加工可能な位置に前記段差形成加工具を位置させたときに前記段差形成加工具の外形が描く軌跡を求め、求めた軌跡と、眼鏡レンズの動径角毎に変化させた動径角ラインと、の交点を求めることで、前記段差形成加工具によって予定する加工軌跡を求めることを特徴とする段差形成データ設定装置。 In the step formation data setting device according to any one of claims 1 to 3 ,
When the calculation means determines that processing is impossible, it calculates the trajectory that the contour of the step forming tool will trace when the step forming tool is positioned in a position where processing is possible for the step contour shape in the area where processing is impossible, and calculates the intersection of the calculated trajectory and a radius vector angle line that is changed for each radius vector angle of the eyeglass lens, thereby calculating the planned processing trajectory by the step forming tool.
請求項1~4の何れかの段差形成データ設定装置を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。 An eyeglass lens processing device for processing the periphery of an eyeglass lens,
An eyeglass lens processing device comprising the step formation data setting device according to any one of claims 1 to 4 .
前記段差部分に関する目標の段差輪郭形状のデータを取得するデータ取得ステップと、
前記段差輪郭形状と、前記段差形成加工具の径と、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸に対する前記段差形成加工具が取り付けられた回転軸の傾斜角度と、に基づき、前記段差輪郭形状に対し、前記傾斜角度の前記回転軸で回転される前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算ステップであって、前記レンズ保持軸の軸方向から見たときの前記段差形成加工具の外形が描く楕円軌跡を前記傾斜角度に基づいて求め、前記楕円軌跡が前記段差輪郭形状に接するときの加工点の軌跡を眼鏡レンズの動径角毎に求めることにより、前記段差形成加工具によって加工完了可能か否かを判定する演算ステップと、
前記演算ステップによる判定結果を出力する出力ステップと、
を段差形成データ設定装置の制御ユニットに実行させることを特徴とする段差形成データ設定プログラム。 A step formation data setting program executed by a step formation data setting device that sets data for forming a step portion by a step forming tool for forming a step portion on a rear surface of an eyeglass lens after finishing,
a data acquisition step for acquiring data on a target step contour shape related to the step portion;
a calculation step for determining whether or not the step contour shape can be completely processed by the step forming tool rotated on the rotation axis at the inclination angle based on the step contour shape, the diameter of the step forming tool, and the inclination angle of the rotation axis to which the step forming tool is attached relative to a lens holding shaft that holds the eyeglass lens, the calculation step determining whether or not the step contour shape can be completely processed by the step forming tool rotated on the rotation axis at the inclination angle, the calculation step determining whether or not the step contour shape can be completely processed by the step forming tool by determining an elliptical locus drawn by the outline of the step forming tool when viewed from the axial direction of the lens holding shaft based on the inclination angle, and determining a locus of a processing point when the elliptical locus contacts the step contour shape for each radius vector angle of the eyeglass lens;
an output step of outputting a determination result obtained by the calculation step;
A step formation data setting program that causes a control unit of a step formation data setting device to execute the above steps.
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