CN101313195A - 读取眼镜架的镜框沟缘的轮廓的方法 - Google Patents

读取眼镜架的镜框沟缘的轮廓的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种探测眼镜架的镜框的沟缘轮廓的方法，所述方法包括接触步骤和探测步骤，该接触步骤使沟缘的底部与属于探测器(8)并沿探测轴线(C)指向的探测指(9)接触，或者与属于探测器并沿探测平面延伸的探测片接触，而在所述探测步骤期间，探测器沿该沟缘移动，以探测沟缘的底部，同时绕旋转轴线转动。按照本发明，探测片或探测指至少当位于镜架的镜框的镜腿区域时，倾斜地指向镜架的镜框并指向它的面向佩戴者的眼睛放置的后侧，以使探测轴线或者探测平面与垂直于探测器旋转轴线的平面形成一非零的探测角(A1)。

Description

读取眼镜架的镜框沟缘的轮廓的方法
技术领域
本发明一般涉及测量尺寸，如在制造一副适合于特定佩戴者的眼镜期间所需要的。
更具体地说，本发明涉及一种读取眼镜架的镜框沟缘的轮廓的方法，所述方法包括接触步骤和探测(仿形、扫描)步骤，上述接触步骤使沟缘的底部与属于探测器并沿探测器的轴线指向(延伸，定向)的探测指接触或者与属于探测器并沿探测平面延伸的探测片接触，在上述探测步骤期间探测器沿沟缘移动以测量沟缘的底部，而同时绕旋转轴线转动。
本发明的特别有利的应用是它对具有弯曲较大的镜架的眼镜的应用。
背景技术
由眼镜师所进行的工作的技术部分是在由佩戴者所选定的镜架中安装一副眼镜片。这种安装由5个主要操作构成：
·读取由佩戴者所选定的镜架的镜框沟缘的轮廓，亦即围绕镜架的每个镜框内部的沟槽的轮廓；
·给每个镜片定心，所述定心是确定每个镜片在镜架中占据的位置，以便相对于佩戴者的眼睛合适地定心；
·探测每个镜片，所述探测用于确定表征镜片轮廓的期望形状的各点的坐标；然后
·将每个镜片成形，所述成形是将镜片的轮廓机加工或切削到所希望的形状，所述形状提供了规定的定心参数；最后
·斜削，所述斜削是形成斜面，以将镜片保持在镜架所包括的沟缘中。
在本发明的范围内，所考虑的是读取镜架的镜框沟缘的轮廓的第一操作。具体地，眼镜师必须探测所选定的眼镜架的镜框的内轮廓，以准确地确定表征沟缘的底部的轮廓的坐标。知道这种轮廓使得眼镜师能在镜片已经成形并斜削后缩小每个镜片的形状，以使它们能安装在镜架中。
一般，为了实施这种操作，眼镜师利用在专利文献EP 0819967中所述或者如专利文献EP 1037008所述的那种沟缘轮廓读取装置。那些轮廓读取装置具有一适合于绕旋转轴线枢转的探测器，该探测器垂直于镜架的平均平面，并包括沿着一与上述旋转轴线垂直的轴线指向的探测指。探测指尤其包括一个适于插入沟缘中以确定沟缘轮廓的三维坐标的端部。
这种操作的特殊目的是很精确地追踪每个待读取的镜框中所包括的沟缘底部，以便能储存沟缘形状的准确数字图像。
申请人发现，在某些形状和尺寸的镜架下，尤其是在强烈地弯曲(即具有很大的曲率)的镜架的情况下，已知读取方法不能产生完全令人满意的结果，这样可能导致在那种类型的镜架上安装镜片很困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮廓读取方法，所述方法不仅更准确，而且也更通用，亦即能读取更广范围的镜架形状和尺寸。
更具体地说，本发明提供一种读取沟缘的轮廓的方法，在所述方法中探测片或探测指(探测针、探测头)至少当位于镜架的镜框的镜腿区域时倾斜地指向镜架的镜框并指向其待面向佩戴者的眼睛的后侧，以使探测轴线或探测平面与垂直于探测器的旋转轴线的平面形成一非零的探测角。
因此，通过本发明，探测器的探测指的端部保持与沟缘的底部接触。申请人发现，读取沟缘时的误差来自在某些条件下探测指的探测端片不能到达沟缘的底部这一事实。
当一副眼镜的镜架有大的曲率(即该镜架较强地弯曲)时，常常由于外观的原因，沟缘也有大的曲率。另外，该曲率通常与沟缘被扭转相关联。在这些情况下，可以认为眼镜架的沟缘局部“偏斜(歪斜，扭曲)”。
这就是在读取这种眼镜的镜框沟缘轮廓时，由于探测轴线平行于镜架的整体平面，而使探测指与所读取的沟缘的侧面接触的原因。探测指与沟缘侧面之间的机械抵触因此阻止探测指的端部到达沟缘的底部。从而探测指的端端沿沟缘的侧表面滑动。遗憾的是，需要获得的是沟缘底部的形状。因此这种滑动歪曲了沟缘底部的读数。
为探测指适当地选定倾斜角可用来弥补该问题，因为当镜架强烈地偏斜时，它不再与所读取的沟缘的侧面相互作用，从而使探测指的端部能探测沟缘的底部。
按照本发明的第一特征，在探测步骤期间，当放在镜架的镜框的鼻架区域中时，探测片或探测指倾斜地指向镜架的镜框并指向它的后侧，或者指向镜架的镜框并指向它的前侧，其中探测角小于20°。
有利地，在探测步骤期间，探测片或探测指倾斜地指向镜架的镜框并指向它的后侧，而与该探测片或探测指设置在镜框上的位置无关。
按照本发明的轮廓读取方法的另一特征，在接触步骤之前，使眼镜架与其最大总尺寸无关地相对于旋转轴线定位。
有利地，镜架的镜框的最大总尺寸为125mm(毫米)-150mm。
有利地，在探测期间，探测器绕它的旋转轴线转动360°。
有利地，在形成接触的接触步骤之前，实施将镜架闭锁在夹持机构中的步骤，所述夹持机构限定一与探测器的旋转轴线垂直的整体平面。
按照本发明的另一有利特征，在探测步骤期间，探测片或探测指当放在镜架的镜框的镜腿区域中时倾斜地指向镜架的镜框并指向它的后侧，其中探测角为小于或等于40°。
另外，在探测步骤期间，有至少一个机会是探测器倾斜地指向镜架的镜框并指向它的后侧，同时探测角为大于或等于5°。
因此，首先，使探测器适合于至少在相对于整体平面(与镜架的整体平面一致)弯曲最大的镜框区域(镜腿区域)足够倾斜，其次，该探测器不会过度倾斜成可以在相对于镜架的整体平面弯曲很少或根本不弯曲的区域(鼻架区域)中读取镜框。因此，无论待读取的镜框如何，由探测器所呈现的探测角都可避免探测器和镜架的镜框之间的任何机械干涉。
有利地，探测步骤是通过使探测指终端处的基本为球形的读取器端片沿眼镜架的镜框沟缘的底部滑动来实施的。在这些情况下并且有利地，探测指的终端具有小于读取器端片的直径的厚度。
因此，读取器端片可更容易地插入镜架的沟缘，同时用于探测器的终端的这种小尺寸有助于避免探测器和镜架的镜框之间的任何机械干涉。
按照本发明的有利特征，在读取镜架的镜框时探测角是不变的。在这种情况下，有利地，探测角是在10°-20°的范围内，并优选15°。
这样，这种探测角值使得能在倾斜很大的区域中并且也能在不倾斜的区域中等同地读取镜架的镜框。该探测角值还使得能读取具有很小曲率的镜架的镜框沟缘的轮廓。
有利地，探测指是可拆卸的。
因此，如果探测指折断或损坏，则可容易地更换。探测指也可更换为具有不同探测角的探测指，该探测角更适合于待探测的眼镜架。
按照本发明的特别有利的特征，探测器具有至少两个可互换的探测指，所述两个可互换的探测指当安装时具有不同的探测角。
因此，当眼镜师目测出待读取的镜架弯曲很大时，可将起初安装在探测器上的探测指更换成更好适合于待读取的镜架的曲率的探测指。
按照本发明的另一特征，探测器具有多个可选择性致动的探测指。
因此，可将一个探测指自动更换成另一个探测指，而不用对眼镜师的部分的手动作用。另外，在已经初次探测镜架的镜框之后，如果在轮廓的读数中检测出误差，则可在自动更换探测指之后，选择性地第二次探测镜架的镜框。
在本发明的第二实施例中，使探测角在探测步骤期间改变。在这种情况下，有利地，当探测器探测镜架的镜框的镜腿区域时，探测角处于最大值；而当探测器探测镜架的镜框的鼻架区域时，探测角处于最小值。
因此，探测角可在读取镜框时变化，以准确而自动地适应待读取的眼镜架的镜框的形状。
有利地，在该变型实施例中，对于具有多个可被选择性致动的探测指的探测器，在探测步骤期间致动至少两个明显不同的探测指。
因此，为了适合镜架的形状，可在读取期间将最初起动的探测指更换成更好适合于由探测器读取的区域的弯度的探测指。
另外，有利地，在探测步骤期间，使探测角随着探测指的三维位置的变化而连续地改变。
因此，为了适合于镜框的形状，探测指可以连续地改变，以自动而很准确地适合于由探测器读取的区域的曲率。因此，能实时使探测指的取向适合于待读取的镜框沟缘的取向。从而避免了探测指和待读取的镜框之间的任何干涉的可能性。
有利地，当探测器安装成绕平行于旋转轴线的托架轴线枢转时，探测片或探测指指向由探测器以相对于它的围绕上述托架轴线的圆周方向的非零角绕该托架轴线转动所描绘的圆的外部。
有利地，探测片或探测指指向由围绕托架轴线相对于绕该托架轴线的圆周方向成10°-20°并优选15°的角(转动)的探测器所描绘的圆的外部。
因此，即使探测指未指向相对于托架轴线的径向方向，该探测指一般仍垂直于与沟缘的轮廓相切的方向，如在投影到垂直于托架轴线的平面上的投影图所看到的。
有利地，探测器通过被电子和/或计算机装置控制的马达装置移动，以使探测片或探测指保持连续地与沟缘的底部接触。
有利地，眼镜架强烈地弯曲，并且在它的整体平面和一轴线之间具有大于20°的曲率角，所述轴线穿过沟缘的两个点并相对于上述整体平面呈现最大倾斜角。
附图说明
下面参照作为非限制性示例给出的附图所作的说明使本发明所包括的内容及如何实施本发明变得很清楚。在附图中：
图1是容纳眼镜架的轮廓读取装置的透视图，从该眼镜架中通过探测器读取镜框的形状；
图2和图3是取自图1的装置的转台的下侧透视图，图2和3示出从两个不同角度看去的由转台支承的读取装置子组件；
图4A和4B分别是探测器的侧视图和俯视图；
图5是通过探测器读取的镜框形状的剖视图；
图6是示出每个镜框的曲度的眼镜架俯视图；
图7A和7B是镜框的沟缘在围绕其轮廓的两个点的剖视图；
图8是本发明第一变型实施方案中的探测器的侧视图；
图9A是本发明第二变型实施方案中的探测器的侧视图；以及
图9B是从图1的探测器装置中取出的并带有构成本发明第二变型实施方案的转台从下面看去的透视图。
具体实施方式
图1是从使用者角度看去的轮廓读取装置1第一实施例的整体视图。该装置1包括顶盖2，所述顶盖2覆盖除中心顶部部分之外的整个装置。
轮廓读取装置1还具有一组两个夹爪3，其中至少一个夹爪3可相对于另一个夹爪移动，以便两个夹爪3可以彼此接近或远离地移动，因此形成一夹紧装置。每个夹爪3还具有两个夹钳，每个夹钳都由两个活动短柱4制成，所述短柱4适于在它们之间夹紧眼镜架10。这样可以使镜架10在轮廓读取装置1上保持固定。给定夹钳的短柱4之间的接触点限定一整体平面K，当镜架10设置在轮廓读取装置1上时，该整体平面K与镜架10的整体平面相对应。
镜架10的“整体平面K”这一术语是指与镜架10的对称平面垂直的平面，该平面包含其中镜架支靠短柱4的点。
在通过盖2的中心顶部开口可见的左侧空间中，可看到一结构5。一板(不可见)可在该结构5上沿传递轴线D平移。在该板上可转动地安装有转台6。因此该转台6适于在传递轴线D上采取两个位置：第一位置，在该第一位置中，转台6的中心位于夹持与镜架10的右眼对应的镜框的两对短柱4之间；第二位置，在该第二位置中，转台6的中心位于夹持与镜架10的左眼对应的镜框的两对短柱4之间。
转台6具有一旋转轴线B，所述旋转轴线B定义为垂直于转台6的前表面并贯穿该转台的中心的轴线。因此该轴线相对于镜架10的位置独立于镜架10的最大总体尺寸。
转台6还包括一圆弧形的椭圆狭槽7，穿过所述椭圆狭槽7伸出一探测器8，所述探测器8包括支承杆8A和在支承杆8A端部处的探测指9，探测指9具有一读取器端片9C，所述读取器端片9C用于沿镜架10的轮廓行进，以通过与镜架10接触来探测该镜架10。
转台6被三个导轮(未示出)引导以绕其旋转轴线B旋转，所述三个导轮围绕转台的周缘规则地设置，并保持低靠轮廓读取装置1的该转台。或者，可通过马达-编码器(未示出)控制这些导轮，该马达-编码器使得转台6能在控制下转动，并能在任何时候读取该转台的角位置T。
在这个实施例中，可以看出，圆弧形狭槽7具有大致与转台6的半径相应的长度，并且该长度在转台6的中心与其周缘之间延伸。由狭槽7描绘的圆弧定心在托架轴线A上。
在已经拆开装置1后，可将转台6从结构5中取出。这样，该转台将如图2和3所示。图2的透视图示出一沟槽14，所述沟槽14设置围绕转台6的整个圆周设置在该转台的边缘面中。沟槽14与板的导轮相配合。转台6承载读取器子组件15。图2和3示出从两个不同的视角看去的读取器子组件15。读取器子组件15包括轴承16，所述轴承16安装托架轴17，该托架轴17安装成相对于转台6旋转。这个托架轴17具有一托架轴线A作为它的轴线。
参见图2，托架轴17上安装有托架臂18。托架臂18在其一端承载一套筒20，所述套筒20使得托架臂18能绕托架轴线A转动，并且也使该托架臂能沿所述轴线平移。托架臂18在其远离套筒20的端部处具有一柱形支承件21，所述支承件21承载探测器8的支承杆8A，以保证该支承杆8A的轴线保持与托架轴线A平行。
这种配置使得探测器8能在垂直于转台6的旋转轴线B的平面中沿狭槽7的圆弧移动，在这个实施例中旋转轴线B平行于轴线A。另外，当托架臂18沿轴线A滑动时，探测器8可以相对于转台6的前表面进行缩回和伸出运动。
读取器子组件15还具有附接到轴17的基部上的导臂22。导臂22的长度足够到达狭槽17。导臂22具有一带齿的半圆部分26，所述半圆部分26定心在托架轴线A上。半圆形部分26的齿与中间齿轮27接合，该中间齿轮则与马达-编码器28的齿轮(未示出)啮合，所述马达编码器28安装在支架29上，该支架29固定到转台6上。中间齿轮27的齿未示出，以便保持图面的清晰。导臂22具有一垂直支架30，所述垂直支架30平行于托架轴线A延伸，并具有一固定于其上的马达-编码器31，所述马达-编码器31带有齿轮32，该齿轮32与一沿托架臂18的套筒20延伸的齿条33啮合。该齿条33平行于托架轴线延伸。齿轮32的齿出于与上述相同的清晰原因而未示出。
因此，马达-编码器28适于使探测器8绕托架轴线A枢转。因此，能在探测器8上沿力轴线E施加一横向力Ft。该力轴线E定义为贯穿支承杆8A的轴线并与狭槽7所描绘的圆弧相切的轴线。
马达-编码器31适于使探测器沿平行于托架轴线A的轴线平移移动。因此它用来施加一重量补偿转矩Cz，所述重量补偿转矩Cz在探测器8上沿平行于托架轴线A的轴线感生一轴向力Fa。
因此，这些轴向力Fa和横向力Ft用来在探测器上传递一总力F。因此，轴向力Fa相应于总力F的轴向分量，而横向力Ft相应于总力F的横向分量。
图4A和4B示出探测器8的顶端，其中包括探测指9。该探测指9具有两个功能端。首先，在第一端，该探测指具有基本为矩形的支承部9A。该支承部9A使得探测指能通过紧固机构11、12紧固到探测器8的支承杆8A上。在这个实施例中，紧固机构11、12包括定心短柱12和与穿透支承杆8A中的锥形孔配合的螺钉。因此，探测指9是可拆卸的。
探测指9还在第二端-即它的终端9B-具有一读取器端片9C，所述端片9C基本上是球形，并设计成与镜架10的沟缘10A的底部配合。从支承部9A朝向终端9B，探测指9A呈现逐渐变细的细长形状。因此，从XY平面的剖面看去，读取器端片9C具有大于终端9B的厚度的直径。这个特征使得能避免终端9B干涉镜架10，这样防止读取器端片9C与镜架10的沟缘10A的底部之间的接触。
有利地，如图5所示，探测指9沿探测轴线C延伸，该探测轴线相对于镜架10的整体平面K呈非零的探测器角A1。
如图4A所示，这个探测轴线C在XZ平面中相对于轴线X呈现沿逆时针方向约15°的探测器角A1。因此，眼镜架10和探测器8布置成使得当镜架10位于紧固机构3、4中时，探测指9倾斜地指向镜架10的镜框，并指向镜架10的后侧，所述镜架10的后侧将面向佩戴者的眼睛。
另外，如图4B所示，探测轴线C在垂直于探测器8的旋转轴线B的XY平面中，并相对于与狭槽7相切的力轴线E，沿逆时针方针成约15°的角AB。因此，探测指9面向转台6的外部，并且面向由狭槽7相对于绕托架轴线A的圆周方向描绘的圆弧的外部。
探测指9可有利地替换为其它探测指，该其它探测指的探测轴线呈现不同的且更适于其它类型镜架的探测角。
在一种变型中，探测指9可以与探测器8的其余部分一起形成的为一体件。该探测指也可以是弯曲的。在这些情况下，探测轴线C定义为与探测指9的端部相切的轴线。
当将镜架10放在轮廓读取装置1中时，镜架10的每个点都可以用三维空间中的三个座标限定。坐标系的原点对应于转台6的前表面的中心，并可以使用直立柱面坐标系，在所述坐标系中，第三轴线对应于转台6的旋转轴线B，并限定待探测的点的高程(海拔，高度)Z。因此，眼镜架上的点由其半径、角位置和高程Z确定。
轮廓读取装置1还具有电子和/或计算机装置，所述装置首先用来控制马达-编码器28、31，其次用来拾取并储存通过马达-编码器28、31传送到该装置的数据。
在该实施例中，对于镜架10尤其要注意的是相对于镜架10的镜框的整体平面强烈地弯曲，即强烈地呈现拱形。这种镜架的例子在图5中示出。
镜架的曲率(或弯度)可通过曲率角J测量。曲率角J对应于在镜架10的镜框的整体平面K(包括使镜架的镜框互连的鼻梁架的垂直平面)与轴线L之间形成的角度，所述轴线L定义成穿过沟缘10A的两个不同点(通常一个点位于镜框的鼻架部分附近，另一个点接近镜框的镜腿部分)并相对镜架10的镜框的整体平面K成最大倾斜角的轴线。
术语“强烈地弯曲”在本文中是指镜架的曲率角J大于20°。
这种强烈弯曲的镜架10一般也存在沟缘10A的扭转，本文中这种扭转称为“偏斜”。
如可以从图6中看出的，镜架10的每个镜框都可分为四个明显不同的区域：
·首先是第一区域，所述第一区域位于佩戴者的鼻子附近，在P0和P1之间。该第一区域的弯度很小并且“偏斜”很小。
·还可看到第二区域，所述第二区域位于镜架的底部部分上，在P1和P2之间。沿着该区域，镜架10的弯度和“偏斜”迅速增加。该区域中的镜架的“偏斜”幅度更具体地在图7A中示出。
·在P2和P3之间还可看到第三区域。沿着该区域，镜架的弯度和“偏斜”达到其最大值，然后减小。该区域中的镜架的“偏斜”幅度更具体地在图7B中示出。
·最后，可从P3到P0看到第四区域。沿着该区域，沟缘10A的“偏斜”和弯度强烈地减小。
可以看出，这些点P0、P1、P2和P3各自具有沿轴线Z的位置，所述位置分别用标号Z0、Z1、Z2和Z3表示。这些沿轴线Z的位置在本文中称为“高程”。还可以看出，当镜架10安装在轮廓读取装置1中时，轴线Z平行于旋转轴线B。
在开始探测之前，将眼镜架10插在夹爪3的短柱4之间，以使镜架10的每个镜框准备沿一路径被探测，该路径通过在与镜架10的底部相对应的两个短柱4之间插入探测器开始，然后沿镜架10的沟缘10A行进，以覆盖镜架10的镜框的整个圆周。在该插入之后，电子和/或计算机装置校准重量补偿转矩Cz，以使探测器8处于平衡状态，而与它的高程无关。
在操作中，起初是将探测器8插在与佩戴者的右眼对应的镜框中。为此，利用马达和齿条连接(未示出)使其上安装转台6的板移动，以将转台6的中心设置在两个夹爪3的两对短柱4之间，所述两对短柱4夹持与佩戴者的右眼相对应的镜架10的镜框。
然后探测指9自动地处于高程Z0。该高程Z0是已知的，并且与位于夹持镜架10的两个短柱4之间的中途的点的高程相对应。为将读取器端片9C放在这个高程Z0处，读取器子组件15具有一使探测器8能平行于轴线A移动的板载机构。该机构包括该马达-编码器31，所述马达-编码器31适于将套筒20并因此将托架臂18沿轴17定位在希望的高度处。因此探测器8可以沿轴线Z移动。
然后探测指9在其中保持镜架10的平面中朝向点P0移动，该点P0与将镜架10夹持在它的下部位置的两个短柱4间的点相对应。为此，使绕轴线A的组合旋转运动能到达导臂22和托架臂18，从而使由马达28驱动的导臂22能驱动探测器8沿狭槽7绕轴线A转动。
在这个初始位置中，当读取器端片9C设置在点P0处时，转台6限定的角位置T为零。转台6的导轮则能使读取器子组件15相对于固定结构5转动，读取器子组件15装在转台6上。马达-编码器(未示出)驱动插在沟槽14中的轮，该马达-编码器不仅用来使转台6转动，而且还用来通知电子和/或计算机装置有关探测器8相对于其初始位置所成角位置T的值。
当转台6开始转动时，探测器8的角位置T的值增加。探测器8沿沟缘的底部移动，并在半径和高程中通过沟缘10A导向。当将探测器插入镜架10的与佩戴者的右眼对应的镜框中时，探测器8沿逆时针方向移动。
有利地，因为探测轴线C相对于镜架10的整体平面K呈现非零的探测角A1，所以在探测指9和待探测的镜架10的镜框之间没有机械干涉发生。因此，读取器端片9C和探测指9保持与沟缘10A的底部接触。因为探测轴线C相对于镜架10的整体平面成约15°的探测角A1，所以当沟缘“偏斜”约15°时，探测指9在XZ平面中基本垂直于沟缘10A(见图4A)。另外，当镜架10不“偏斜”时，探测角A1足够小，从而避免了机械干涉的出现。同样，当镜架10的“偏斜”很大时，这个探测角A1的值用来避免任何机械干涉。
因为探测器8在探测指9上的前进运动通过绕轴线A的旋转实现，所以由探测指9的探测轴线C在XY平面呈现的角度(见图4B)使探测器8能呈现以下形式，即，在待探测的点处基本垂直于镜架的沟缘的切线。
读取器端片9C和沟缘10A间的接触通过马达-编码器28和31保证。这些马达-编码器探测器8上施加总力，以使读取器端片9C能保持与沟缘10A的底部接触。所施加的最小总力与横向力Ft和轴向力Fa相对应，所述横向力Ft使探测器能保持低靠沟缘10A，所述轴向力Fa用来抵消探测器8和托架臂18的重量。
当转台6转动时，马达-编码器31因而是起作用的，然而，该马达-编码器也起编码器的作用，以用于读取托架臂18沿轴线A的连贯位置。这些位置使电子和/或计算机装置总是能知道读取器端片9C相对于转台6的径向坐标和角坐标。已知转台6的中心相对于结构5的坐标，则电子和计算机装置因此可以确定读取器端片9C在与结构5结合的固定坐标系中的径向坐标和角坐标。
同样，马达-编码器31还施加一重量补偿力Cz，所述重量补偿力Cz至少用来人工地抵消由托架臂18和探测器8所构成的组件的重量。马达-编码器31同时还起编码器的作用，由此使电子和/或计算机装置能知道探测器8的读取器端片9C的高程Z。
因此，这些马达-编码器一起首先使探测器8能探测镜架的整个沟缘，其次使电子和/或计算机装置能确定由探测器8探测的点的三维坐标，及随后在探测器8已准确地探测沟缘10A的底部之后的一组表征沟缘底部的轮廓的点的三维坐标。
电子和/或计算机系统因此控制探测器8的角位置，直至它达到360°为止。然后引导探测指9的轮停止。从而与佩戴者的右眼相对应的镜框的沟缘10A提供已知形状的轮廓。
为探测镜架的第二镜框，探测器8在镜架10的下方沿轴线Z向下移动。然后板沿传递轴线D横向移动，以达到它的第二位置，在所述第二位置中，转台6位于夹持与佩戴者的左眼相对应的镜框的两个夹爪3的短柱4之间。
然后探测器8自动放在镜架10的第二镜框内的高度Z0处，以采取措施在镜架10的第二镜框底部的两个紧固短柱4之间低靠所述镜框的沟缘。
然后用与上述相同的方式探测沟缘，但是沿逆时针方向。
本发明决不限于上面说明和显示的实施例，本领域技术人员可以应用在本发明的精神范围内的任何变型。
因此，在如图8所示的轮廓读取装置1的变型实施例中，支承杆8A可以具有至少两个能被选择性地致动的探测器9和9’。
在这个实施例中，探测器8具有两个探测指9、9’：与上述探测指相同的第一探测指9以及一第二探测指9’。该第二探测指9’也具有一支承部9A’和一设有读取器端片9C’的终端9B’。然而，该第二探测指9’沿探测轴线C’指向，该探测轴线C’与镜架10的整体平面K形成一与探测角A1不同的探测角A1’。该探测角A1’可以等于例如25°。在这个实施例中，第二探测指9’用于探测存在很大曲率角J的镜架。
在该变型实施例中，支承杆8A的高端提供两个与YZ平面平行的平坦部。这两个平坦部用于背靠背地容纳两个探测指9、9’的支承部9A、9A’，以使它们沿两个共平面的轴线C、C’指向。
有利地，支承部9A和9A’不是相对于支承杆8A的中平面对称设置。它们(沿轴线Z)垂直地偏置成使得各探测指9、9’的读取器端片9C、9C’绕所述中平面对称设置。
另外，本实施例中的探测器8具有额外的运动自由度。更确切地，探测器8适于在马达(未示出)的驱动下绕支承杆8A的轴线N旋转180°，所述马达连接到支承杆8A的底部上。
因此，这种装置使探测器8即使当镜架10很大地弯曲时也能适合镜架10的曲率。
该变型实施方案中的探测方法与如上所述的方式相同。镜架10的每个镜框都借助于第一探测指9探测。然而，当电子和/或计算机装置测量沟缘高程Z4时，转台6停止。探测器8则绕支承杆8A的轴线N枢转180°。因为读取器端片9C、9C’绕支承杆8A的中平面对称，所以第二探测指9’的读取器端片9C’确切地在由第一探测指9的读取器端片9C所占据的位置中插入镜架10的沟缘10A。然后转台6继续旋转。
此后，当电子和/或计算机装置测量沟槽高程Z5(例如29mm)时，转台6再次停止，并且探测器8再次围绕支承杆8A的轴线N枢转180°。然后，第一探测指9的读取器端片9C确切地在由第二探测指9’的读取器端片9C’所占据的位置中插入镜架10的沟缘10A。然后，轮廓读取装置1停止利用第二探测指9探测沟槽10A。
在轮廓读取装置1的第二实施例中，探测器支承杆40设有一探测器45，该探测器45沿与镜架10的整体平面K形成探测角A1的探测轴线C指向，当读取眼镜架10的镜框时，上述探测角A1连续地改变。
如图9A所示，支承杆40纵向地穿有开口管道40，该管道41相对于支承杆40的轴线偏离中心。管道41的顶端还设有两个突出部41A，所述两个突出部41A相对于平面XZ在它们之间限定一间隙。这两个突出部41A是三角形形状，其中顶点处由相应的开口贯穿。这两个穿透肋的开口容纳力配合的柱形销44，所述销44沿轴线Y延伸。
探测指45的形式为柱形杆，所述柱形杆在其一端处承载读取器端片45C，所述读取器端片45C与上述本发明的第一实施例的读取器端片相同。该探测指45也横向穿透有一孔，该孔接合在柱形销44上。因此探测指45适于在上述间隙中绕柱形销44枢转，以使探测指45沿其指向的探测轴线C相对于镜架10的整体平面K呈现各种探测角A1。
为控制这个探测角A1的值，在探测指45的与读取器端片45C相对的端部上紧固一金属丝42。该金属丝42沿支承杆40中的开口管道41延伸。金属丝42的另一端连接到固定在马达(未示出)上的卷轴，金属丝42绕该卷轴卷绕。因此，金属丝在卷轴上的卷绕用来缩短该金属丝的工作长度，并因此增加探测角A1的值。
为减少探测角A1的值，支承杆40包括返回机构，以用于当卷轴退绕金属丝42时使探测指45返回到它与镜架10的整体平面K平行的位置。返回机构包括补偿弹簧43，所述补偿弹簧43围绕开口管道41的开口设置在金属丝42附接于其上的探测指45的端部与支承杆40的顶端之间。因此，当马达使金属丝退绕时，补偿弹簧在探测指45的端部施加一垂直力，从而使探测角的值减小。
探测方法以基本与针对本发明第一实施例所述方式相同的方式进行。
更具体地说，首先在所述两个夹爪3的两对短柱4之间将探测指45插入镜架10的镜框的沟缘10A中，所述两对短柱4夹持与佩戴者的右眼相对应的镜架的镜框。在这个步骤期间，使连接到金属丝42的卷轴上的马达停止，以使探测角A1为零。然后转台6开始枢转，以使探测指45的读取器端片45C沿沟缘10A的底部移动。
电子和/或计算机系统则设计成随着对沟缘10A读取的高程不同来控制探测角A1的变化。在一种变型中，可以将上述系统设计成随着转台6的角位置T的变化来控制该角度，或者实际上随着对在沟缘10A上相对于转台6的中心探测的点所读取的半径的变化来控制这个角度。
在任何情况下，电子和/或计算机系统都控制探测角A1，以使它在镜架10的镜框的镜腿区域中最大而在鼻架区域中最小，而与镜架的镜框的最大总尺寸无关，所述尺寸在125mm-150mm范围内。术语“镜腿”区域是指每个镜框在它与镜架的镜腿分支连接的点附近的区域，而术语“鼻架”区域是指每个镜框在它与镜架的鼻梁架连接的点附近的区域。每个镜框的最大总尺寸与镜架的每个镜框的最大直径相对应。
在这个实施例中，当电子和/或计算机系统测量小于Z0的沟缘高程Z时，连接到金属丝42的卷轴上的马达使该卷轴保持就位，以使探测角A1保持为零。相反，在测量大于Z0的沟缘高程时，可使探测角按下列公式连续地改变：
A1＝f(Z-Z0)
其中，高程Z和Z0用毫米表示，探测角A1用度(°)表示。所用的函数f可以例如是“恒等式”。
在这个实施例中，当马达使卷转转动以改变探测角时，电子和/或计算机系统控制马达-编码器28、31以及转台6的角位置，以使读取器端片45保持与对沟缘10A待探测的点接触。这种控制用来使支承杆40的高程Z改变并且还使它在转台6上的径向位置改变，以使通过读取器端片45C探测的点与探测角的变化地保持相同。
在一种变型中，并且如图9B中所示，为了在读取每个镜框的沟缘10A的同时改变探测角A1，可将探测器50安装成绕轴线P枢转，托架臂18沿该轴线P指向。
在该变型中，探测器50包括单个柱形杆51，该杆51承载有与之一体制成的探测指52。该探测指52也具有终端52B，该终端52B具有一放在其端部处的基本是球形的读取器端片52C。
轮廓读取装置1还包括托安装在托架臂17上的架臂18。该托架臂18在一个端具有套筒20，该套筒20使得该托架臂18能绕托架轴线A转动，并且还能沿所述轴线平移。托架臂18在远离套筒20的端部处具有柱形支承件53，该支承件53安装成绕轴线P枢转，所述托架臂沿该轴线指向。该柱形支承件53通过固定到托架臂18上的马达(未示出)转动。因此，环53相对于托架臂18的枢转用来改变探测指52沿其指向的探测轴线C的方向，并且由此用来改变探测角A1。
探测方法以与上面针对本发明第二实施例所述方式相同的方式实施。

Claims (25)

1.一种读取眼镜架(10)的镜框沟缘(10A)的轮廓的方法，所述方法包括接触步骤和探测步骤，该接触步骤是使沟缘(10A)的底部与属于探测器(8)并沿探测轴线(C)指向的探测指(9；9’；45；52)接触，或者与属于探测器(8)并沿探测平面延伸的探测片接触，而在所述探测步骤期间，探测器(8)沿沟缘(10A)移动以探测该沟缘(10A)的底部，同时绕旋转轴线(B)转动，该方法的特征在于，探测片或探测指(9；9’；45；52)，至少当位于镜架(10)的镜框的镜腿区域时，倾斜地指向镜架(10)的镜框并指向该镜框的将面对佩戴者的眼睛安放的后侧，以使探测轴线(C)或者探测平面与垂直于探测器(8)的旋转轴线(B)的平面形成一非零的探测角(A1)。
2.按照权利要求1所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间，探测片或探测指(9；9’；45；52)当放在镜架(10)的镜框的鼻架区域中时倾斜地指向镜架(10)的镜框并指向它的后侧，或者指向镜架(10)的镜框并指向它的前侧，同时探测角(A1)小于20°。
3.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间，探测片或探测指(9；9’；45；52)倾斜地指向镜架(10)的镜框并指向它的后侧，而与该探测片或探测指设置在镜框的什么位置无关。
4.按照上述权利要求之一所述轮廓读取方法，其特征在于，在接触步骤之前，与眼镜架的最大总尺寸无关地将该眼镜架(10)相对于旋转轴线(B)定位。
5.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，镜架(10)的镜框的最大总尺寸在125mm-150mm的范围内。
6.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间，使探测器(8)绕它的旋转轴线(B)转动360°。
7.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在接触步骤之前，实施将镜架(10)锁闭在夹持机构(3、4)中的步骤，该夹持机构限定与探测器(8)的旋转轴线(B)垂直的整体平面(K)。
8.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间，当放在镜架(10)的镜框的镜腿区域中时，探测片或探测指(9；9’；45；52)倾斜地指向镜架(10)的镜框并指向它的后侧，同时探测角(A1)为小于或等于40°。
9.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间，至少有一个机会探测器(8)倾斜地指向镜架(10)的镜框并指向它的后侧，同时探测角(A1)为大于或等于5°。
10.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，探测步骤是通过使探测指(9；9’；52)的终端(9B；9B’；52B)处的基本为球形的读取器端片(9C；9C’；52C)沿眼镜架(10)的镜框的沟缘(10A)的底部滑动来实施的。
11.按照权利要求10所述的轮廓读取方法，其特征在于，探测指(9；9’；52)的终端(9B；9B’；52B)具有比所述读取器端片(9C；9C’；52C)的直径小的厚度。
12.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，当读取镜架(10)的镜框时，探测角(A1)不改变。
13.按照权利要求12所述的轮廓读取方法，其特征在于，所述探测角(A1)在10°-20°范围内，并优选15°。
14.按照权利要求12或13所述的轮廓读取方法，其特征在于，所述探测指(9)是可拆卸的。
15.按照权利要求14所述的轮廓读取方法，其特征在于，探测器(8)具有至少两个可互换的探测指(9)，所述两个探测指(9)在安装后呈现不同的探测角(A1)。
16.按照权利要求12-15之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，探测器(8)具有能被选择性地致动的多个探测指(9，9’)。
17.按照权利要求1-11之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间使得所述探测角(A1)变化。
18.按照权利要求17所述的轮廓读取方法，其特征在于，当探测器(8)探测镜架(10)的镜框的镜腿区域时，探测角(A1)处于最大值。
19.按照权利要求17或18所述的轮廓读取方法，其特征在于，当探测器(8)探测镜架(10)的镜框的鼻架区域时，探测角(A1)处于最小值。
20.按照要求17-19之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，对于具有多个能被选择性致动的探测指(9，9’)的探测器(8)，在探测步骤期间依次致动至少两个截然不同的探测指(9，9’)。
21.按照权利要求17-19之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，在探测步骤期间，使探测角(A1)随着探测指(45)的三维位置的变化而连续地改变。
22.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，当探测器(8)安装成绕平行于旋转轴线(B)的托架轴线(A)枢转时，探测片或探测指(9；9’；45；52)指向由探测器(8)所描绘的圆的外部，所述探测器(8)绕托架轴线(A)以一相对于绕所述托架轴线(A)的圆周方向成非零角的角转动。
23.按照权利要求22所述的轮廓读取方法，其特征在于，探测片或探测角(9、9’；45；52)指向由绕托架轴线(A)的探测器(8)所描绘的圆的外部，其中该探测器(8)相对于该探测器的绕托架轴线(A)的圆周方向成10°-20°并且优选15°的角。
24.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，探测器(8)通过马达装置(28；31)移动，所述马达装置由电子和/或计算机装置控制，以使探测片或探测指(9、9’；45；52)保持连续地与沟缘(10A)的底部接触。
25.按照上述权利要求之一所述的轮廓读取方法，其特征在于，眼镜架(10)强烈地弯曲，并在它的整体平面(K)和一轴线(A)之间呈现大于20°的曲率角(J)，所述轴线(L)穿过沟缘(10A)的两个点并相对于该整体平面(K)具有最大的倾斜角。
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