專利名稱：塑料透鏡基邊片及其生產(chǎn)設(shè)備和方法
日本專利申請(qǐng)第8-271001號(hào)和第9-270059號(hào)公開的全部內(nèi)容，包括說明書、權(quán)利要求書、附圖
及摘要都在本說明書中引作參考。
本發(fā)明涉及塑料透鏡基片，也涉及生產(chǎn)這種透鏡基片的設(shè)備和方法。
迄今為止，適于眼鏡中使用的塑料透鏡基片的塑料塊材一直是借助三個(gè)加工步驟，即，磨削、修勻和拋光來加工其兩個(gè)表面之一而生產(chǎn)的。塑料塊材(下文中稱為塊材)是一厚壁透鏡其已加工出一個(gè)凸面，但仍需要加工以達(dá)到合乎要求的透鏡厚度和一個(gè)凹面。塊材即所謂的半成品。上述加工步驟的每一個(gè)的細(xì)節(jié)將在下文中詳述。
首先，磨削步驟的目的是切削塊材的一個(gè)選定的表面(下文中稱為凸鏡成形表面)，在該透鏡成形表面上得到需要的半徑。為此，采用一種金剛石輪，它稱為杯狀工具，在其磨削面上具有電積金剛石顆粒。為了進(jìn)行磨削步驟，使金剛石輪軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，然后移動(dòng)以便使電積金剛石顆粒的表面接觸塊材的透鏡成形表面，同時(shí)將冷卻劑施加在透鏡成形表面上。通常使用的冷卻劑是水或含有防銹劑、防止起泡劑等的水溶液。
當(dāng)磨削步驟完工時(shí)進(jìn)行修勻步驟。
修勻步驟的目的是使通過磨削步驟已切至預(yù)定半徑，但表面仍有些粗糙的塊材透鏡成形面變得精細(xì)光滑。在傳統(tǒng)的作法中，修勻步驟是使用一鉆盤進(jìn)行的，該鉆盤設(shè)有一個(gè)表面，其半徑相應(yīng)于塊材的透鏡成形表面的規(guī)定半徑。粘合在該鋁盤表面上的是一片狀拋光介質(zhì)，通常稱為修勻墊，專門用于這種修勻步驟。這里所述的鋁盤稱為加工盤，在施加冷卻劑時(shí)使加工盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使拋光介質(zhì)滑動(dòng)接觸塊材的透鏡成形表面。
通過修勻步驟在透鏡成形表面加工得粗糙度降低的塊材其后在拋光步驟中進(jìn)行精加工。
拋光步驟的目的是使已經(jīng)過修勻步驟加工的透鏡成形表面具有更高的精密度或光潔度。在拋光步驟中也使用在修勻步驟中所述的塑料鉆盤，它具有一個(gè)在徑向形狀上與塊材的透鏡成形表面相適配的表面。粘合在鉆盤上的拋光介質(zhì)(例如一拋光墊)比在修勻步驟中所用的拋光介質(zhì)更軟一些，粒度更細(xì)小一些。拋光步驟是按下述方式進(jìn)行的使上述加工盤與透鏡成形表面滑動(dòng)接觸，同時(shí)在透鏡成形表面上施加拋光液。
在塑料透鏡基片的生產(chǎn)中，塊材在其透鏡成形表面上是借助上述三個(gè)加工步驟加工的。在每一個(gè)上述步驟中分別采用一個(gè)專用的加工設(shè)備。
為了生產(chǎn)眼鏡中使用的塑料透鏡基片，本發(fā)明人一直使用現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方法來加工塑料塊材，因而本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的作法的缺點(diǎn)是加工時(shí)間太長。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法為進(jìn)行塑料塊材的磨削、修勻和拋光中的每一個(gè)加工步驟都需要單獨(dú)的加工設(shè)備。因此，這種方法設(shè)備成本高、占用場(chǎng)地大。另外，需要許多不同的加工盤以便適應(yīng)在修勻和拋光步驟中需要加工的不同半徑。這些加工盤因其制備而需要大量時(shí)間并增加了成本。另外，待加工的半徑取決于透鏡的處方，它們是隨著不用的使用者而變化的、為了適合使用者的需要就要滿足數(shù)目很多的半徑。但是，由于制備加工盤費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因而必須對(duì)種類繁多的加工盤進(jìn)行庫存。這顯然會(huì)增加儲(chǔ)存空間和投資成本。上述各種問題時(shí)提高透鏡生產(chǎn)率，節(jié)約生產(chǎn)開支帶來了障礙。
除此以外，不利的是，使用加工盤的普通的生產(chǎn)方法要求加工盤滑動(dòng)地接觸塑料塊材的透鏡成形表面，因而可能的加工就被局限于球形透鏡和復(fù)曲面透鏡。
因此，本發(fā)明的目的是解決或消除在現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法中存在的上述問題。
為了尋求上述問題的原因，本發(fā)明人已經(jīng)使用了現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設(shè)備來加工塑料塊材。
為了實(shí)施和完成包括磨削、修勻和拋光的每一個(gè)加工步驟都要花費(fèi)一分鐘至幾分鐘的時(shí)間。為了加工一個(gè)塊材，在每一個(gè)上述步驟中，每次都要固定和卸下塊材，因而必須固定和拆卸塊材三次，并且裝拆加工盤二次。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，固定和卸下塊材，以及裝、拆加工盤總計(jì)達(dá)10次，這就要花費(fèi)大量的努力和諸多人工。
另外，在修勻和拋光步驟中使用的粘裝在加工盤上的墊在每次完成一個(gè)塊材的加工時(shí)都必須用新墊更換。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)除去用過的墊及安裝新墊很難進(jìn)行，要花費(fèi)大量精力和人工。
另外還發(fā)現(xiàn)，從種類繁多的庫存中找出所需半徑的加工盤也有諸多不便。有時(shí)，當(dāng)所需要的加工盤在另一步驟中正在使用時(shí)，可能會(huì)找不到，此時(shí)就必須等待直至可以得到所需的加工盤，因此會(huì)降低生產(chǎn)率。
現(xiàn)已證明上述事實(shí)在生產(chǎn)定制的眼鏡時(shí)可增加成本，降低效率。
本發(fā)明的第一方面是提供一種通過加工塑料塊材而生產(chǎn)塑料透鏡基片的設(shè)備，這種設(shè)備包括一個(gè)用于定位塑料塊材的定位器；一個(gè)用于固定加工工具的座架；一個(gè)用于儲(chǔ)存準(zhǔn)備在磨削；修勻和拋光中使用的加工工具的儲(chǔ)存裝置，每個(gè)加工工具的加工端部的尺寸都小于塊材尺寸；一個(gè)用于操縱加工工具和/或塊材的操縱裝置；一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)工具座架和/或塊材定位器，使加工工具和塊材產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器，以及一個(gè)控制裝置，其用于控制驅(qū)動(dòng)器和或操縱裝置，使塊材按需要的形狀加工。
在本發(fā)明的第二方面中，提供一種塑料透鏡基片的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟在加工材料定位器上定位塑料塊材；在工具座架上安裝加工工具，加工工具的加工端部的尺寸小于塊材的尺寸；操縱加工工具和/或塊材，使其發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使塊材具有需要的形狀；為下一步加工步驟更換加工工具后重復(fù)上述步驟。
在本發(fā)明的第三方面中提供一種塑料透鏡基片，它包括一個(gè)透鏡表面，該透鏡表面是從下述一組中選擇的球面、復(fù)曲面、非球面、漸進(jìn)透鏡表面(progressive lens surface)、非球面和復(fù)曲面的組合，以及漸進(jìn)表面和復(fù)曲面的組合，這種透鏡基片是用第二方面中的方法生產(chǎn)的。
在上述三個(gè)方面中，塑料塊材最好從熱塑性樹脂和熱固性樹脂中選擇一種。熱塑性樹脂可以是纖維素樹脂(如塞璐珞、乙酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素)、酰胺樹脂包括脂族酰胺(如尼龍-6、尼龍-66和尼龍-12)和芳族酰胺、聚烯烴(如ABS樹脂、AS樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯和聚苯烯)、乙烯基樹脂(如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物和聚乙烯醇)、飽和聚酯(如聚縮醛、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)、芳族聚酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、多芳基化合物、聚甲基戊烯、離聚物、液晶聚合物、聚酰亞胺、含氟聚合物、聚苯硫、改性聚苯氧或熱塑性聚氨酯。熱固性樹脂可以是環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、熱固性聚氨酯、聚酰亞胺、二甘醇雙烯丙基碳酰酯的聚合物(CR-39)、雙酚A或鹵化雙酚A和二(甲基)丙烯酸酯的共聚物、雙酚A或鹵化雙酚A和尿烷改性的二(甲基)丙烯酸酯，或二丙烯酸酯化合物或乙烯基芐基醇和不飽和硫醇化合物的共聚物。
附圖簡要說明如下附圖表示按照本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備的一種推薦形式的示意圖。
下面描述本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備。
塑料塊材1放置在用于使待加工的材料定位的定位器2上。在本實(shí)施例中，塊材1放置其凸面?zhèn)壬希褂玫腿埸c(diǎn)金屬合金與定位器2粘接配合。定位器2的一側(cè)面用來定位處理材料即塊材1，而另一側(cè)面則固定地安裝在與操縱裝置3相連的軸線上。操縱器的作用是使定位器2轉(zhuǎn)動(dòng)，為此目的，可以使用一電機(jī)或類似裝置。
定位器2可在X和/或Y和/或Z方向上運(yùn)動(dòng)。上述運(yùn)動(dòng)是借助驅(qū)動(dòng)器15實(shí)現(xiàn)的。雖然驅(qū)動(dòng)器15在圖中連接于定位器2，但是也可以連接于操縱裝置3，使其與操縱裝置3一起運(yùn)動(dòng)。
操縱裝置13和驅(qū)動(dòng)器15中每一個(gè)都與控制裝置16連通?？刂蒲b置16控制操縱裝置3，從而控制與定位器2相關(guān)的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速，以及操縱裝置3的通斷操作。另外，控制裝置16控制驅(qū)動(dòng)器15，從而控制與定位器2相關(guān)的運(yùn)動(dòng)的X和/或Y和/或Z方向，運(yùn)動(dòng)的距離，運(yùn)動(dòng)的速度，以及通斷操作。在這種情形中，最好使用計(jì)算機(jī)作為控制裝置。雖然在圖示的布置中，操縱裝置3和驅(qū)動(dòng)器15都連接于一個(gè)控制裝置16，但是也可對(duì)操縱裝置3和驅(qū)動(dòng)器15設(shè)置分開的控制裝置。
用于固定加工工具的座架5朝向定位器2的用于定位加工材料即塊材1的側(cè)面設(shè)置。座架5在其一端設(shè)有用于固定加工工具的位置，而在相反端設(shè)有操縱裝置6。操縱裝置6可使加工工具作軸向運(yùn)動(dòng)。為了這項(xiàng)操作，可以使用一電機(jī)、一高頻電機(jī)、一氣動(dòng)主軸或類似裝置。
座架5連接于驅(qū)動(dòng)器15。這里，與運(yùn)動(dòng)的X和或Y和/或Z方向、運(yùn)動(dòng)的距離和通斷操作，以及運(yùn)動(dòng)的傾角(θ)相關(guān)，驅(qū)動(dòng)器15作用在加工工具上。
操縱裝置6也連接于控制裝置16?？刂蒲b置16用于控制操縱裝置6，從而與運(yùn)動(dòng)的X和/或Y和/或Z方向、運(yùn)動(dòng)的距離、運(yùn)動(dòng)的速度和通斷操作，以及運(yùn)動(dòng)的傾角(θ)和傾斜操作的通斷操作相關(guān)，控制加工工具。為此目的，可以使用計(jì)算機(jī)輔助裝置。如果θ的軸線調(diào)在0度，那么，加工工具實(shí)際上只在其頂部附近區(qū)域工作，因而不能達(dá)到加工工具轉(zhuǎn)動(dòng)可能引起的足夠的圓周速度。而且不利的是，這樣工具還易于引起堵塞或類似不便。由于這些原因，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，θ的軸線應(yīng)該傾斜。
在現(xiàn)在描述的實(shí)施例中，通過操縱裝置6形成的那些控制是通過使用一個(gè)控制裝置進(jìn)行的。當(dāng)需要時(shí)可以分開設(shè)置控制裝置以實(shí)現(xiàn)有關(guān)的控制。另一方面，驅(qū)動(dòng)器15和控制裝置16用于驅(qū)動(dòng)定位器2和座架5并控制這些零件的操縱裝置3，6。驅(qū)動(dòng)器15和控制裝置16可以保持相互分離的工作關(guān)系。
一排放導(dǎo)管12，一冷卻劑供應(yīng)軟管13和一拋光液供應(yīng)軟管14在塊材1的側(cè)上方設(shè)置。導(dǎo)管的排放、冷卻劑的供應(yīng)及拋光液的供應(yīng)都是使用計(jì)算機(jī)輔助電機(jī)實(shí)施的，其可以進(jìn)行通斷操作及控制排放和供應(yīng)的程度。
用于儲(chǔ)存加工工具的儲(chǔ)存裝置17鄰近于工具座架5設(shè)置。儲(chǔ)存裝置17用于容納多個(gè)加工工具7，8，9，10，11，它們具有不同的形狀、硬度和尺寸，以便進(jìn)行每種磨削、修勻和拋光的加工步驟。在加工操作過程中，座架5移至儲(chǔ)存裝置17，為下面的加工選擇所需的工具。在這種選擇中借助操作者的判斷。
用于磨削步驟中的適當(dāng)加工工具包括球端銑刀、端銑刀，適當(dāng)?shù)牟牧习ń饎偸统膊牧?、用于修勻步驟中的適當(dāng)加工工具包括電積油石和樹脂粘合油石。用于拋光步驟中的適當(dāng)?shù)募庸すぞ呖蓮臍謷伖廨?、硅橡膠和刷中選擇。
實(shí)施本發(fā)明時(shí)，可使座架5和定位器2借助這兩個(gè)構(gòu)件中任一個(gè)或兩者而在X和/或Y和/或Z方向上移動(dòng)。另外，加工工具和定位器2可借助這兩個(gè)零件中的任一個(gè)或兩個(gè)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法，塊材和/或加工工具的轉(zhuǎn)動(dòng)、塊材和/或加工工具的移動(dòng)、加工工具的更換、局部的排放，以及冷卻劑和拋光液的供應(yīng)是借助計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的。因此，塊材的固定和卸除只需要進(jìn)行一次。從磨削至拋光的透鏡加工只使用一套生產(chǎn)設(shè)備就可以自動(dòng)進(jìn)行。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，塊材和/或透鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)、工具的轉(zhuǎn)動(dòng)和工具的移動(dòng)是通過計(jì)算機(jī)輔助的數(shù)字控制進(jìn)行的，因而透鏡的表面，例如球面、漸進(jìn)表面(progressive surface)、球面和復(fù)曲面的組合等可隨意加工，而這些表面通過現(xiàn)有技術(shù)的方法卻是不可能得到的。
本發(fā)明適于加工塑料。特別用于塑料眼鏡透鏡基片的適當(dāng)塑料最好從熱塑性樹脂和熱固性樹脂中選擇。熱塑性樹脂可以是纖維素樹脂(如塞璐珞、乙酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素)、酰胺樹脂包括脂族酰胺(如尼龍-6、尼龍-66和尼龍-12)和芳族酰胺、聚烯烴(如ABS樹脂、AS樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯和聚苯烯)、乙烯基樹脂(如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物和聚乙烯醇)、飽和聚酯(如聚縮醛、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)、芳族聚酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、多芳基化合物、聚甲基戊烯、離聚物、液晶聚合物、聚酰亞胺、含氟聚合物、聚苯硫、改性聚苯氧或熱塑性聚氨酯。熱固性樹脂可以是環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、熱固性聚氨酯、聚酰亞胺、二甘醇、雙烯丙基碳酸酯的聚合物(CR-39)、雙酚A或鹵化雙酚A和二(甲基)丙烯酸酯的共聚物、雙酚A或鹵化雙酚A和尿烷改性的二(甲基)丙烯酸酯，或二丙烯酸酯化合物或乙烯基芐基醇和不飽和硫醇化合物的共聚物。熱固性樹脂除了可加熱固化的樹脂以外還包括可光固化的樹脂如丙烯酸類或類似物。
〔實(shí)例1〕在本實(shí)例中，塑料塊材被加工成塑料透鏡基片。
已加工成凸面的塑料半成品透鏡(CR-39聚合物)以凸面朝下地固定在加工材料定位器上。
半成品透鏡的意思是一種透鏡基片，其用于在定制基礎(chǔ)上并按照特定的透鏡處方加工其上的凹面。因此，半成品透鏡設(shè)有以前加工出的凸面。在本實(shí)例中，考慮到透鏡處方和半成品透鏡的凸面形狀，加工一個(gè)半徑為100mm的凹面。
首先進(jìn)行磨削。采用一種超硬刀具，Minitor有限公司生產(chǎn)的SpiralCut(半徑為6.0的球形刀具，型號(hào)為B2585)，作為加工工具。這種刀具裝在工具座架上。
借助計(jì)算機(jī)控制，使載有刀具的座架在Z和X方向移動(dòng)并在塊材圓周方向上定位。
在θ軸傾斜30度條件下，透鏡以4rpm(每分轉(zhuǎn)數(shù))的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，而工具則以5000rpm轉(zhuǎn)動(dòng)。其后，塊材被切削，在Z方向的深度大約為3.0mm，而從塊材的周邊向中心方向，X軸以2.8mm/分鐘的速度位移。當(dāng)在Z軸上位移時(shí)加工出半徑為100mm的凹面。
接著進(jìn)行修勻(Smoothing)。在磨削中使用工具被停止轉(zhuǎn)動(dòng)，也停止排氣(exhausting)。工具座架在Z，X和θ軸線上位移，使工具座架移至儲(chǔ)存著待更換的加工工具的地方。在那里打開工具座架拆下磨削中使用的工具。
選擇并在工具座架上安裝Minitor有限公司制造的金剛石電積油石120號(hào)(型號(hào)A3608，半徑為6.0mm的球形)作為修勻的加工工具。使載有油石的座架在Z和X方向移動(dòng)并在塊材周向上定位。在θ軸線傾斜30度的條件下，工具以5000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，在供應(yīng)水作為冷卻劑時(shí)塊材在Z方向上被切削至0.05mm的深度，同時(shí)，從塊材的周邊向中心的方向上以0.08mm/分鐘的速度移動(dòng)X軸線。在Z軸線的位移中加出出半徑為100mm的凹面。
在完成修勻后，停止工具的轉(zhuǎn)動(dòng)和冷卻劑的供應(yīng)。工具座架在Z和X軸線上位移并在θ軸線上撤回，從而使工具座架移至一個(gè)儲(chǔ)存有加工工具的位置。然后從工具座架上拆下用于修勻的工具。
在工具座架上安裝Minitor有限公司生產(chǎn)的軟型氈拋光輪(型號(hào)E5518，半徑為10mm的球形)作為拋光加工工具。使載有拋光輪的座架在Z和X軸向上移動(dòng)，并在塊材的圓周上定位。在θ軸線傾斜30度的條件下，使塊材以4rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使加工工具以5000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。然后將塊材在Z方向上加工至0.00mm的深度，同時(shí)供應(yīng)Polipla 103A拋光液，這種拋光液可在Fujimi公司買到，同時(shí)X軸線以36mm/分鐘的速度從塊材的周邊移向中心方向。當(dāng)在Z軸線上位移時(shí)，加工成半徑為100mm的凹面。
最后，停止加工工具的轉(zhuǎn)動(dòng)、塊材的轉(zhuǎn)動(dòng)及拋光液的供應(yīng)。使工具座架的Z、X和θ軸線位移，使工具座架移至儲(chǔ)有加工工具的位置。然后從工具座架上拆下拋光用的工具。這樣就完成了磨削、修勻和拋光的一系列操作。
在本發(fā)明的方法中，除去固定和拆下塊材以外的所有操作都是借助計(jì)算機(jī)程序控制自動(dòng)進(jìn)行的，如上述實(shí)例所述。
〔實(shí)例2〕在本實(shí)例中，生產(chǎn)設(shè)有復(fù)曲面的塑料透鏡基片。使用與實(shí)例1中相同材料的半成品透鏡，其上有一定曲率的凸面。將這種半成品透鏡放置在加工材料定位器上。
由于本實(shí)例涉及其上具有復(fù)曲面的透鏡基片，因而在第一軸線上凹面的半徑設(shè)定為100mm，而在與第一軸線垂直的第二軸線上設(shè)定為75mm，這是考慮到半成品透鏡的形狀和透鏡處方而設(shè)定的。
為了進(jìn)行磨削，選擇與實(shí)例1相同的加工工具，并將其安裝在工具座架上。加工工具在Z和X軸線上位移并在塊材的周邊定位。工座架與從半成品透鏡的透鏡形表面延伸的垂線成30度傾角然后使透鏡在4rpm的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)，使工具在5000rpm的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)。在本例中，使Z軸線受控與半成品透鏡的轉(zhuǎn)角同步運(yùn)動(dòng)，從而加工成復(fù)曲面。上述轉(zhuǎn)角的意思是按照透鏡處方規(guī)定的復(fù)曲面的角度。
按照與實(shí)例1相同的方式，磨削是帶有排氣(exhausting)進(jìn)行的，使用加工工具半成品透鏡被切削至大約3.0mm的深度，同時(shí)，加工工具從半成品透鏡周邊向中心部分以2.80mm/分鐘的速度移動(dòng)。
關(guān)于其后的修勻和拋光步驟，除了曲率的設(shè)定滿足于復(fù)曲面的上述要求以外，執(zhí)行實(shí)例1中的過程。
在漸進(jìn)透鏡(progressive Iens)那樣在形成透鏡成形表面時(shí)不用規(guī)定曲率的情形中，可以通過控制Z軸線與半成品透鏡的轉(zhuǎn)角同步運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行加工，從而滿足由計(jì)算機(jī)或類似裝置編程的自由曲率。
在前述各實(shí)例中，承受磨削的基片是一種其直徑未經(jīng)調(diào)節(jié)的半成品透鏡。但是，半成品透鏡也可以按照一定信息加工其緣面，上述信息可通過根據(jù)準(zhǔn)備裝在眼鏡上的透鏡形狀計(jì)算透鏡基片可加工的直徑的方式來取得。這種加工通常稱為倒棱加工。經(jīng)過倒棱的透鏡為圓形的。另外，根據(jù)準(zhǔn)備裝在眼鏡上的透鏡形狀的事先決定，可以在磨削之前進(jìn)行邊緣加工。
在倒棱和邊緣加工中使用的加工工具可以是磨削中使用的那些工具。但是，更理想的是，可以使用圓柱形加工工具，這種工具在與半成品透鏡的端面接觸的部分是直的。
為了得到更大精確度的拋光，拋光步驟可以單獨(dú)使用一個(gè)設(shè)備。在這種情形中，倒棱磨削和修勻是在同一設(shè)備上進(jìn)行的，而只有拋光是在第二臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行的。另外，雖然取決于選擇的加工工具，但是同一套加工工具可適用于磨削、修勻和倒棱。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法可以只對(duì)加工材料進(jìn)行一次固定和拆卸循環(huán)就可以實(shí)施磨削、修勻和拋光，最終有助于縮短加工時(shí)間。盡管傳統(tǒng)方法要求為三個(gè)加工步驟使用三個(gè)單獨(dú)的設(shè)備，但是，按照本發(fā)明的方法卻可以使上述各步驟在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行，因而節(jié)約了設(shè)有開支并減少了占用場(chǎng)地。另外，由于在發(fā)明的作法中無需加工盤，因而可節(jié)省加工盤的儲(chǔ)存空間和節(jié)省其制備費(fèi)用。
此外，有利的是，透鏡或工具的運(yùn)動(dòng)是通過計(jì)算機(jī)或類似裝置輔助的數(shù)字控制進(jìn)行的，因而當(dāng)需要時(shí)可以加工如非球面、漸進(jìn)面等透鏡表面，而這些透鏡表面借助現(xiàn)有技術(shù)的方法是不能制成的。因?yàn)樾枰褂么罅考庸けP，所以使用加工盤的現(xiàn)有技術(shù)方法明顯地難于在球面上加工大于或小于10屈光度的特殊透鏡配方，并難于在復(fù)曲面上加工大于或小于4屈光度的特殊透鏡配方。按照本發(fā)明的設(shè)備無需上述加工盤，已發(fā)現(xiàn)可滿意地用于特殊透鏡配方。
權(quán)利要求
1.一種通過加工塑料塊材生產(chǎn)塑料透鏡基片的設(shè)備，它包括一個(gè)用于定位塑料塊材的定位器；一個(gè)用于固定加工工具的座架；一個(gè)用于儲(chǔ)存準(zhǔn)備在磨削、修勻和拋光步驟中使用的加工工具的儲(chǔ)存裝置，每個(gè)加工工具有一個(gè)加工端部，其尺寸小于塊材的尺寸；一個(gè)用于操縱加工工具和/或塊材以便加工的操縱裝置；一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，其用于驅(qū)動(dòng)工具座架和/或塊材定位器，使加工工具和塊材產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；以及一個(gè)控制裝置，其用于控制驅(qū)動(dòng)器和/或操縱裝置，使塊材按照需要的形狀被加工。
2.一種生產(chǎn)塑料透鏡基片的方法，它包括以下步驟在加工材料定位器上定位塑料塊材；在工具座架上固定加工工具，該加工工具具有一加工端部，其尺寸小于塊材的尺寸；操縱加工工具和/或塊材，使兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使塊材具有需要的形狀；以及用其后的加工中使用的加工工具更換加工工具，重復(fù)上述各步驟。
3.一種塑料透鏡基片，它包括從下述一組中選擇的透鏡表面，所述一組包括球面、復(fù)曲面、非球面、漸進(jìn)面、非球面形表面和復(fù)曲面的組合，以及漸進(jìn)面和復(fù)曲面的組合，所述透鏡基片是用下述方法生產(chǎn)的，該方法包括以下步驟在加工材料定位器上定位塑料塊材；在工具座架上固定加工工具，該加工工具具有一加工端部，其尺寸小于塊材的尺寸；操縱加工工具和/或塊材，使兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；以及用其后的加工中使用的加工工具更換加工工具，重復(fù)上述各步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述塑料塊材是從熱塑性樹脂和熱固性樹脂中選擇的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述熱塑性樹脂和熱固性樹脂是從下述一組中所選擇的，所述一組包括纖維素樹脂，如塞璐珞、乙酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素；酰胺樹脂包括脂族酰胺，如尼龍-6、尼龍-66和尼龍-12和芳族酰胺；聚烯烴如ABS樹脂、AS樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯和聚苯烯；乙烯基樹脂如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物和聚乙烯醇；飽和聚酯如聚縮醛、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯；芳族聚酯；聚醚酮；聚醚醚酮；聚砜；聚醚砜；聚醚酰亞胺；多芳基化合物、聚甲基戊烯；離聚物；液晶聚合物；聚酰亞胺；含氟聚合物；聚苯硫；改性聚苯氧；環(huán)氧樹脂；不飽和聚酯；熱固性聚氨酯；聚酰亞胺；二甘醇；雙烯丙基碳酸酯的聚合物(CR-39)；雙酚A或鹵化雙酚A和二(甲基)丙烯酸酯的共聚物；雙酚A或鹵化雙酚A和尿烷改性的二(甲基)丙烯酸酯和二丙烯酸酯化合物或乙烯基芐基醇和不飽和硫醇化合物的共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述塑料塊材是從熱塑性樹脂和熱固性樹脂中選擇的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述熱塑性樹脂和熱固性樹脂是從下述一組中所選擇的，所述一組包括纖維素樹脂，如塞璐珞、乙酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素；酰胺樹脂包括脂族酰胺，如尼龍-6、尼龍-66和尼龍-12和芳族酰胺；聚烯烴如ABS樹脂、AS樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯和聚苯烯；乙烯基樹脂如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物和聚乙烯醇；飽和聚酯如聚縮醛、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯；芳族聚酯；聚醚酮；聚醚醚酮；聚砜；聚醚砜；聚醚酰亞胺；多芳基化合物、聚甲基戊烯；離聚物；液晶聚合物；聚酰亞胺；含氟聚合物；聚苯硫；改性聚苯氧；環(huán)氧樹脂；不飽和聚酯；熱固性聚氨酯；聚酰亞胺；二甘醇；雙烯丙基碳酸酯的聚合物(CR-39)；雙酚A或鹵化雙酚A和二(甲基)丙烯酸酯的共聚物；雙酚A或鹵化雙酚A和尿烷改性的二(甲基)丙烯酸酯和二丙烯酸酯化合物或乙烯基芐基醇和不飽和硫醇化合物的共聚物。
全文摘要
生產(chǎn)塑料透鏡基片的方法包括以下步驟:在加工材料定位器上定位塑料塊材;在工具座架上固定加工工具,該加工工具具有一加工端部,其尺寸小于塊材的尺寸;操縱加工工具和/或塊材,使兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),以及用其后的加工中使用的加工工具更換加工工具,重復(fù)上述各步驟。這種方法以自動(dòng)的方式,高的生產(chǎn)效率和低的成本生產(chǎn)具有透鏡表面的塑料透鏡基本,透鏡表面可以是球面、復(fù)曲面、漸進(jìn)面、非球面和復(fù)曲面的組合或漸進(jìn)面和復(fù)曲面的組合。本發(fā)明也涉及生產(chǎn)透鏡基片的設(shè)備。
文檔編號(hào)G02C7/02GK1181306SQ97120438
公開日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1997年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月14日
發(fā)明者吉田好德, 田中俊也, 大島政春 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康