CN1027053C

CN1027053C - 可编程控制进料和速度的透镜磨边系统

Info

Publication number: CN1027053C
Application number: CN91101319.9A
Authority: CN
Inventors: 戴维·L·布赖昂
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2006-02-27
Also published as: DE69111265T2; IE67140B1; EP0444902A3; CN1055688A; EP0444902B1; EP0444902A2; CA2037106C; DE69111265D1; DE69111265T3; JPH07256547A; IE910628A1; CA2037106A1; ES2077162T3; JP3061428B2; ATE125182T1; EP0444902B2

Abstract

一种用于对透镜磨边的计算机数控机系统根据存在存储器中的透镜形状控制透镜工件相对于磨边工具的旋转和位移。该系统将透镜工件连续轴向平移过磨边轮的表面以便使磨损均匀分布在磨边轮表面，从而减少对磨边轮修整的要求。该系统将透镜尺寸与预定尺寸相比较并通过在对连续透镜工件磨边期间自动调整透镜轨迹来补偿其任何差值，从而允许磨边轮磨损而没有明显的透镜尺寸误差。该系统在整个透镜磨边操作期间的每个离散点上控制磨边工具的速度、透镜旋转速度、透镜轴向进料速度和透镜工件与磨边轮间的力以优化产量而避免透镜工件过热。

Description

本发明涉及将玻璃毛坯加工成形为透镜磨边机领域。

在该工艺中透镜磨边机是熟知的，例如在授予Ramos等人的美国专利第4，870，784号中所描述的一种。一般，透镜由毛坯形成，该毛坯根据所希望的光焦度而具有一定的曲率。验眼透镜的曲率提供矫正光焦度。深色眼镜或太阳镜的透镜曲率一般不提供矫正光焦度。形成具有所希望的曲率的透镜毛坯后，必须将该透镜“加工”（“Cut”out）成适合眼镜框架的形状。这可通过“磨边”或用诸如研磨轮的磨边工具研磨透镜的边缘直到达到所希望的透镜形状来完成。如果透镜是眼用的，磨边过程可由在上述参考的授予Rames等人的专利中所描述的透镜磨边机来完成，该磨边机在研磨轮中使用刻槽对透镜边缘倒边。另一种一般用来制造非眼用透镜的透镜磨边机在研磨轮中使用顶尖对透镜边缘倒边。透镜边缘的斜边能使透镜与眼镜或太阳镜的框架紧密配合。两种透镜磨边机都使透镜毛坯相对于研磨轮旋转。同时，当透镜毛坯旋转时，磨边机根据将要从该透镜毛坯所形成的透镜形状改变透镜毛坯中心与磨研轮间的位移。在上面讨论的两种透镜磨边机中，如在该工艺中所熟知的，所述位移借助于具有所希望的透镜形状相对于固定表面随透镜毛坯旋转的凸轮来变化。这个特点的一个问题是每次制造不同的透镜形状必须暂停磨边机的运转并改变凸轮。由透镜毛坯形成透镜后，如前所述，它被切削成斜边。然后将透镜边缘进行细磨或抛光以完成该加工。

现有透镜磨边的方法被透镜间所表现的如超差情况的质量不一致和非均匀性所困扰。有几个原因。第一，一般是象金刚石一样的材料或任何适合于研磨透镜的材料的研磨轮在使用中不断磨损并逐渐变小，从而导致透镜尺寸增大。第二，凸轮和相对其必须移动和摩擦的表面不断磨损，导致更大的滑动和振动，这使由凸轮运动所决定的透镜形状畸变。现行方法也为高的维修成本和停机时间所困扰。这是由于研磨轮以非均匀方式磨损，必须定期加以修整。也如前所述，研磨轮随着使用变小，因此必须在透镜尺寸增大超过容许极限前定期更换。每次对研磨轮整形或更换，磨边机都要停机而不再生产。

这样的透镜研磨机不能始终如一地生产出同样尺寸的透镜，这是由于各块透镜是在同一磨边机中当研磨轮、凸轮和磨边机其它磨损表面寿命的不同时期形成的结果。另外，不同磨边机的相同元件磨损点不同，因此，在不同磨边机上制造出的透镜必然有稍微不同的尺寸。这样的不一致在试图将透镜安装到框架中时便会产生困难。

另一个问题是透镜的磨边速度必须充分放慢以避免损坏玻璃透镜材料。如果试图提高产量将研磨轮的速度和（或）透镜的旋转速度增大到在研磨过程中可观察到电火花，则玻璃材料会受到损坏并使高质量护目镜变得无用。即使没有观察到火花或小玻璃粒子的燃烧，作为磨边太快的结果，可能使透镜表面太粗糙而不能接受。由于这些原因，透镜研磨速度必须放慢以避免损坏玻璃透镜材料的任何冒险。不利的是这样慢的生产速度使生产透镜的成本提高。

如在上述参考的授予Ramos等人的专利中所公开的，已使用计算机来辅助透镜磨边工艺。具体地说，使用计算机根据透镜大小将透镜边缘直接定位在Ramos等人的研磨轮中的倒边槽上，不同大小透镜相对于该槽需要不同的定位。Ramos等人专利中的计算机也控制操作序列。

本发明是一种可预编程透镜磨边机系统，该系统在微处理机的控制下与编程在存储器中的透镜边缘形状相适应地对透镜边缘研磨和倒边。该系统通过由微处理机控制的象机器人一样的手臂夹持透镜毛坯。根据编程在存储器中的透镜边缘形状，由手臂使透镜的旋转以及手臂相对于研磨轮的运动决定了透镜的形状和大小。通过简单地修正微处理机存储器中不同透镜边缘形状，可容易地改变透镜边缘形状和大小，这样节省了在以前透镜磨边机中更换凸轮所需的时间。

该系统包括一个透镜尺寸传感器，在通过微处理机的自校正反馈回路中，该反馈回路自动补偿研磨轮的磨损收缩。所述自校正反馈回路根据对透镜尺寸的监测频率允许该磨边机使用同一研磨轮且磨损到几乎为一核心而透镜大小仍没有明显的变化。

本发明也包括一种将磨损至少分配到近乎全部研磨轮表面的方法，从而在大体整个透镜边缘研磨操作期间透镜毛坯连续沿轴向移动过研磨轮表面，以致于使研磨轮表面磨损均匀分布。这种均匀磨损工艺避免了在研磨轮中形成空隙或槽，这在先前的磨边机中需要通过经常对该轮子修整来消除。在本发明中，借助于自校正反馈回路研磨轮不需更换直到它完全磨损，借助于均匀磨损工艺研磨轮不需修整，这样消除了在以前的透镜磨边机中由于经常留心研磨轮的维修而需要的经常性中断。

根据本发明的一个方面，在通过研磨轮柱面部分的研磨形成透镜边缘形状后，将透镜边缘在研磨轮顶尖部分上通过相对研磨轮顶点的对侧连续对旋转透镜边缘对侧进行倒边。在本发明这一方面中，透镜的旋转运动以及顶尖透镜的象机器人一样的手臂的运动，根据从透镜的形状和曲率和研磨轮顶尖形状计算出的存储在存储器中的轨迹由微处理机予以控制。作为使用在本说明书中的术语“轨迹”同时指（a）透镜关于其上固定中心点的旋转路径，（b）垂直于研磨轮旋转轴的透镜的径向运动路径和（c）平行于研磨轮旋转轴的透镜的横向运动路径。对于同一种透镜可将不同的倒边轮廓编程到存储器中，而对许多不同透镜可将同一倒边轮廓编程到存储器中。

根据本发明，将透镜或透镜毛坯的运动在整个透镜边缘研磨和倒边过程时间中分为N点。例如N为64，000量级。透镜相对研磨轮的旋转速度、研磨轮的旋转速度、透镜沿轴平移过研磨轮表面的速度以及将透镜压靠在研磨轮上的力对于N点中每一点都确定在存储器中。微处理机对于每个要制造的不同透镜形状需要将一整套这样的定义存储在存储器中。

在本发明的另一方面中，该组透镜旋转速度、研磨轮速度、轴向透镜进料速度以及研磨压力在N点的每一点上优化以使透镜研磨速度（产量）最大到稍低于玻璃透镜材料过热的速度。根据本发明的试凑法在N点的每一点上决定每个参数（旋转速度、速度、进料速度和研磨压力）的优化值，在该方法中将所有参数的各种组合在N点的每一点上试过并将结果存储在存储器中。在该方法的一个实施例中，微处理机在监测安装用来检测玻璃透镜材料过热的火花传感器时系统地变化所有参数（旋转速度、速度、进料速度和研磨压力）。对于透镜运动中N点的每一点，微处理机注意所有参数在传感器没有检测到过热时的研磨轮最高速度时的值。微处理机将注意到的值存储在存储器中。在所有N个点上执行该过程后，就完成了试凑过程，存储器对给定透镜形状的整个研磨过程含有一组优化研磨参数。然后将这组参数永久性存储（例如存储在硬盘上或只读存储器中）并在生产同样设计的透镜中一次又一次重复使用。该学习过程只需要充分容量的存储器。

将玻璃从透镜上磨掉的优化速度至少部分取决于被磨掉的玻璃粒子从工件或透镜毛坯上带来热量的能力。为了保持一定的散热速率，当研磨过程中工件（透镜毛坯）尺寸减小时应防止玻璃切消速度的降低。因此，在许多场合本发明的试凑学习法在研磨过程中透镜毛坯的尺寸减小时可逐渐增大研磨轮速度。在这个意义上，由本发明试凑学习法产生的一组优化研磨参数将执行熟知的、有时称之为“恒定表面磨削”的金属车床技术原理。

下面将参照附图详细说明本发明最佳实施例，附图中：

图1a和1b示出研磨透镜边缘的现有技术的装置;

图2a和2b分别示出透镜毛坯和由图1a的装置从该毛坯生产出的透镜;

图3是简单示出本发明透镜磨边系统的关键元件的示意图;

图4是示出图3的系统中使用的透镜伺服臂的图;

图5a和5b示出图3中系统的完整型式;

图6是一个示范性透镜边缘外形的极坐标图;

图7描绘了一个没有曲率的透镜以恒定的透镜旋转速度在磨边期间在研磨轮柱面部分（实线）和研磨轮顶尖部分（点线）上透镜轨迹的极坐标;

图8描绘了一个具有球面弯曲的透镜的与图7相对应的透镜轨迹的极坐标;

图9a、9b和9c是分别描绘作为时间的函数相对于研磨轮的透镜运动的垂直位置、水平位置和水平（进料）速度的示范性透镜轨迹极坐标;

图10描绘了在透镜磨边过程中对于每个随时间递增点存储在图3系统的存储器中的所有研磨工艺参数的图表;以及

图11是示出本发明为获悉将写入图10表中参数优化值的编程学习过程的流程图。

图1a示出了现有技术透镜磨边过程中的基本步骤。研磨轮10包括柱面部分12和顶尖部分14，两部分都具有如图1b所示的同心圆形状。研磨轮10由金刚石似的材料制造而成。将图2a所示的透镜毛坯16沿其边18在图1a的柱面部分12上研磨形成图2b中的透镜20。然后分别将透镜边缘18的“左”角18a在顶尖部分14的“右”边14a上研磨，将透镜边缘18的“右”角18b在顶尖部分14的“左”边14b上研磨分别形成倒边的透镜表面22a和22b。所述倒边表面22a和22b的几何形状符合将要把透镜20安装在其中的护目镜框架形状。

研磨过程中透镜的运动由旋转凸轮（未示出）相对固定表面的运动所控制，该凸轮具有与图2b所示的透镜20同样的形状。现有技术的方法和装置具有许多如前讨论的缺点，这些缺点是由于研磨轮10表面的磨损、凸轮表面的磨损和由于磨损不均匀在研磨轮10表面中形成的空隙，以及每次对于不同的透镜设计必需更换凸轮所引起的。

在图3所示的本发明透镜磨边系统中解决了所有这些问题。由安装在伺服控制臂30上的伺服控制手28将每块透镜毛坯从含有许多透镜毛坯的圆盘传送带26中取出，该伺服控制臂30由臂伺服控制器32控制，而中央微处理机34控制臂伺服控制器32。旋转圆盘传送带26的位置由微处理机34通过圆盘传送带旋转控制器25应用熟知数字伺服控制技术进行控制。在一个执行过程中，手28沿臂30轴向运动以至其将本身延伸到圆盘传送带26（虚线位置）并通过在手指35、36间压紧其相对边缘夹持透镜毛坯16。手指36可向另一手指35移动将透镜16牢牢夹紧。然后手28将透镜毛坯16取出，臂30围绕转轴38旋转到实线位置。手28然后沿臂30轴向运动将透镜插入安装在旋转心轴44、46上的相对主动盘40、42（图4）之间。心轴44、46支承在由透镜伺服控制器54操纵的透镜伺服臂52的相对梁48、50上。透镜伺服控制器54由微处理机34控制。一旦将透镜毛坯16置于该对主动盘40和42之间，透镜伺服控制器54就使相对梁48、50相互朝对方移动以将透镜毛坯16紧握在两个主动盘40、42之间，如图4所示。然后微处理机34指挥透镜伺服控制器54将臂52移动到研磨轮10并将透镜毛坯16的边缘顶在轮10上，借助于由透镜伺服控制器54控制的心轴马达58使心轴44、46旋转。

透镜伺服控制器54在透镜毛坯绕着心轴44、46的轴旋转时变化透镜毛坯16中心（即心轴44、46的轴）到研磨轮10轴的距离R以获得所希望的透镜边缘轮廓或形状。透镜伺服控制器54由微处理机34根据存储在透镜形状轨迹存储器60中的透镜轨迹表控制这样做。该透镜轨迹表根据透镜将要形成的形状对透镜毛坯16围绕心轴44、46的轴的每个递增旋转位置θ定义透镜毛坯中心和研磨轮10间的距离r。应用现有技术熟知的计算机数控机床技术，微处理机34使用存储在透镜伺服控制器程序存储器62中的伺服控制器程序从存储在透镜形状轨迹存储器60的数据中计算出伺服控制信号。产生伺服控制器程序在该领域中是普通的。微处理机34依次传送这样产生的控制信号，该信号决定了透镜边缘研磨步骤的顺序。

一旦完成透镜磨边过程，就由透镜伺服臂保持透镜边缘18的角18a贴着旋转的边缘间歇（break-dege）轮61对透镜边缘进行细磨。

透镜形状轨迹存储器60可包含对不同轨迹大范围的选择表，用于制造具有不同边缘轮廓的不同透镜。这样，透镜设计可通过指示微处理机34到存储器60中不同的表而得以迅速改变，这是一个显著的优点。

随着研磨轮10的磨损，它变得越来越小，这在现有技术中将使透镜尺寸增大。解决的办法曾是经常更换研磨轮10使在透镜接连被磨边时透镜尺寸的增大为最小。在本发明中通过使用一个经探头输出电路66连接到微处理机34的尺寸探头64解决了这个问题。该探头64是例如英国Gloucester，Renishaw Metrology有限公司生产的那种类型。由图3的系统形成透镜20后，透镜伺服臂52把透镜旋转到预定的旋转位置、然后沿边缘将透镜20朝探头64移动。微处理机34记录探头64第一次测定与透镜边缘接触时透镜伺服臂52的位置点。这个位置表示在旋转位置θ处透镜20的半径r。正确位置可容易地从希望的透镜边缘轮廓中确定。微处理机34对实际位置与正确位置进行比较并计算其差值。微处理机34通过调整（减小）下一个将要磨边的透镜与研磨轮10的轴间的距离来补偿这个误差。基本上，微处理机34对整个磨边过程调整透镜轨迹使它向轮10的旋转轴靠近相等于计算出的位置误差的数据。这个特点将在下面描述。因此，只要足够频繁地监测透镜半径，就可允许研磨轮10在接连透镜磨边期间磨损到几乎到其轴而不产生透镜尺寸方面的误差。

现有技术的另一问题是大部分透镜磨边发生在研磨轮10的柱面部分12上，非均匀磨损在研磨轮中产生空隙或不希望的槽。因此，研磨轮10必须经常修整。本发明包括解决该问题的方法，在该方法中微处理机34使透镜伺服臂52在整个透镜磨边操作期间连续将透镜毛坯16沿轴平移过研磨轮10的表面，同时控制从轮10的一端到另一端透镜的轴向进料速度，从而使磨损均匀地分布在轮10的整个表面。当透镜接触研磨轮10的顶尖部分时在倒边操作期间继续该轴向运动。

根据本发明的均匀磨损分布方法，透镜伺服臂52必须执行一个复合作业，即在根据要求的透镜形状变化透镜毛坯16到研磨轮10的距离的同时使该透镜毛坯16旋转，并同时以连续运动方式将透镜轴向平移过轮10的表面。如将在下面讨论的，这个作业在轮10的顶尖部分14对该透镜倒边时将更复杂。

参照图5，本发明的最佳方法需要同一微处理机34来控制由使用一对透镜伺服臂52、53的一对研磨轮10、11对一对透镜同时研磨。对于两个研磨轮10、11中的每一个都有一个卸料臂30（如图3中所示）和一个装料臂31，一个卸料圆盘传送带26（如图3中所示）和一个装料圆盘27。对于一个透镜伺服臂52，卸料臂30将透镜毛坯16从卸料圆盘传送带26取出并将其交给透镜伺服臂52进行研磨。在研磨过程结束时，装料臂31将透镜从透镜伺服臂52中取下并将其放入装料圆盘传送带27中。使每个圆盘传送带进行旋转，将圆盘传送带中的当前槽定位到下一个槽，以便对应下个周期的装料或卸料臂。最好是，对微处理机34编程，使其操作圆盘传送带以及装料和卸料臂，以致于当将一个已完成的透镜放入装料圆盘传送带时，便从卸料圆盘传送带中取出下一个透镜毛坯，从而没有浪费的动作。一个优点是同一周期可用来同时生产一对有待装入同一护目镜框架的透镜，因此增大了每对透镜紧密配合的可能性。

图6以极坐标示出一个示范性的透镜边缘形状。图6中半径r相当于图4中透镜20中心（心轴44、46的轴）与研磨轮10的表面间的距离r。在这里定义：透镜中心是指透镜20在研磨过程中围绕其旋转的点。图4中的距离R是透镜中心与研磨轮10中心间的位移。r和R之间的差是研磨轮10的半径。图7中的实线曲线是作为对应于图6的极坐标图的透镜旋转角θ的函数R的曲线图。该实线曲线是存储在透镜轨迹存储器60中的数据所确定的轨迹，其控制透镜毛坯16在研磨轮10的（仅仅）柱面部分12上的运动。

在倒边操作期间透镜20的轨迹更加复杂并取决于研磨轮10顶尖部分14的斜度以及透镜20本身的曲率。假设图6的极坐标图中所描绘的透镜形状没有曲率-最好是平面-在倒边操作过程中透镜轨迹可通过将图7的倾斜虚线叠加到实线曲线上并将两者加到一起来获得。所得复杂的透镜轨迹（点线）描绘了在倒边期间当根据本发明将磨损均匀地分布在整个研磨轮表面的方法以恒定速度将透镜轴向平移过顶尖部分14的表面时相对于研磨轮10的透镜轨迹。该点线曲线描绘了透镜轨迹的部分，其中透镜爬升上顶尖14的一侧、然后下落到另一侧，以便将磨损均匀分布横过顶尖部分14的表面。因此，图7的点线曲线对应于存储在存储器60中用于透镜研磨过程的倒边部分的数据。

在大部分情况下，透镜轨迹在倒边期间甚至更为复杂，这是因为透镜一般都具有球面曲率（如图1a中透镜20的侧视图所示）。这种复杂的透镜轨迹可在图8的曲线图中通过将定义透镜边缘形状的实线曲线与非线性虚线曲线相加来获得。图8的非线性虚线曲线的形状由透镜曲率和研磨轮10的顶尖部分14的夹角α所控制。不象图7，对图8更复杂的情况没有示出在倒边期间所得的透镜轨迹，但是通过将图8的两条曲线相加在理论上获得所得透镜轨迹。通过改变透镜20与顶尖14中心间的距离R，透镜边缘的倒边深度可按要求加以改变。

一种在倒边期间获得透镜轨迹的更实际的方法是使用球面三角法根据熟知的原理来计算它。用于完成这项工作的计算机程序作为附录A附加在本文中。这样的计算机程序可由微处理机34执行并可存储在透镜运动程序存储器66中。这样的程序仅需要使用者输入包括透镜形状（如图6的极坐标所代表）、透镜曲率（例如可在图1a的透镜侧视图所见）的透镜设计数据和研磨轮10的顶尖部分14的夹角α。这样的输入数据可存储或进入图3所示的外部设备66中。该外部设备可以是存储器或诸如调制解调器的通讯设备。因此，可从距离远的地方通过调制解调器（68）输入新的透镜设计并使用存储器66中的透镜运动程序由微处理机34迅速自动计算出完整的透镜运动。由微处理机34与别的透镜设计相对应的表一道将所得透镜轨迹表存储在存储器60中。改变或更新透镜设计的整个过程在图3的系统中实际上不需要人工干预，这是一个显著的优点。

R和r间的差值是研磨轮10的半径，当轮磨损时它就减少。如前所述，由微处理机34执行的自校正反馈方法周期性地在一些预定的透镜旋转角θ的理想透镜半径与该角度时如图6的曲线图所确定的正确半径相比较。任何差异表示研磨轮半径由于磨损而减少的数据。微处理机34通过从（例如）图7的图表中所有R值中减去在一些预定角度θ检测出的实际和理想透镜半透之差值来简单地改变轨迹。

结果由图7的点划线所示。图7中实线和点划线间的位移E是由微处理机34检测到的理想和实际透镜半径间的误差或差值。因此，随着研磨轮半径减小，微处理机34通过减小必要的R而将作为透镜旋转角θ的函数的透镜半径r保持在正确值上。

所有控制透镜磨边过程的参数都定义在存储于存储器60的表中。这里已讨论过透镜形状参数r和θ以及由本发明的均匀磨损分布方法所要求的连续轴向进料速度。剩下的参数包括透镜的旋转速度（dθ/dt）、研磨轮速度和透镜边缘贴压在研磨轮上的力。

为通过微处理机34执行离散控制，将由矢量（r，θ）所定义的透镜的移动分为N个离散段。在下面的例子中，N＝64，000，尽管应该认识到本领域的熟练技术人员可对N选择任何合适的值。这些段可认为是覆盖整个磨边过程期间的N个时间点t₀、t₁、t₂、…t_N。距离轮10轴的透镜中心的位移Y作为时间的函数如图9a所示。图9a中的三角形凸峰对应该过程的倒边部分。图9b与图9a属于同一时期并示出透镜中心作为时间的函数沿研磨轮轴的位置X。在图9b的个别例子中，透镜的进料速度（dx/dt）在该过程的倒边部分期间变小。这图示在图9c中。然而，应该理解进料速度的任何顺序或变化是可能的。

图9a、9b和9c对应图4中所表明的透镜轨迹，其中透镜毛坯16不间断地轴向横过研磨轮10。前面提到的所有参数可以同样的方式图示。将这样的图分为N个点（以图9a、9b和9c的方式）并数字化代表存储在存储器60中的数据。

图10以表的形式示出存储在存储器60中的数据格式。在将该过程分为图10的表中的64，000个点的每一点（标号为t₀、t₁、t₂等）上确定透镜轴向进料速度、研磨轮速度、透镜旋转速度、研磨力、位移r和透镜旋转角θ。在该过程的每一点t_i，微处理机34从图10的表（存储在存储器60中）取出上述参数每一个的对应值并从中确定送到透镜伺服控制器54、研磨轮马达70和透镜旋转马达58的伺服控制信号中的任何变化。通过控制透镜伺服臂52的运动，透镜伺服控制器54控制透镜沿轮10轴的轴向平移速度、透镜的旋转速度以及透镜中心离研磨轮10表面的距离r。

本领域的熟练技术人员可以作出图10中表的各种实际实施例，其中某些前述参数如前面提到的作为多余或不必要部分而省去。例如，在N个时间点的每一点规定透镜的旋转角度θ可避免要求在N点的每一点规定透镜旋转速度dθ/dt。

没有已知的方法用于在将透镜磨边过程分为图10表中的N＝64，000点的每一点上对所有前述参数计算优化值。根据本发明，将N点的每一点上的所有参数的优化值数组定义为导致最大产量而不损伤玻璃透镜材料的数组。这种损伤由在磨边或磨边过程后在透镜边缘上的粗劣表面抛光期间可见的火花（玻璃粒子的燃烧）来表现。

本发明用图10表中的参数优化值对存储器60编程并操作图3系统的方法是从图11所示的流程图中的初步学习步骤开始的。基本上，在将该过程分为图10的表中的N点的每一点上所有参数都要进行变化，并且将具有被研磨轮去除掉的玻璃透镜材料的去除速度最高而不致损伤该材料的参数值的组合选择为该过程中那一点的优化数组。将该作业执行N次以便在N点的每一点上找到参数值的优化组合。

在图11的实施例中，该方法使用了一个图3中所示的火花传感器72（诸如红外传感器），安置来探测任何由研磨轮10从透镜毛坯16磨掉的玻璃粒子火花。微处理机34在透镜研磨过程（图11的块80到108）中N点的每一点上使该系统自动地系统地逐步通过图10表中所有参数的所有可能组合。对于参数值的每一组合，微处理机34询问火花传感器72以决定该组合是否被准许。在将所有数据存储后，微处理机34找到最大的允许的研磨轮速度并将其与别的参数值一起同时存入存储器60中的图10的表中（图11的块110）。这样微处理机34通过对透镜磨边和倒边过程分成N点的每一点执行前述作业将所有记录项目填入图10的表中。

在图11的简化实例中，为指导清楚起见，假设透镜毛坯16轴向平移过研磨轮10表面的线进料速度在整个磨边过程期间为恒定的，并在倒边期间降低为另一较小的恒定速度。然而，应该认识到这个简化不是必要的，并在执行本发明中大都不被使用。对于这个简化，每个时间点t易于根据图9a和9b的图与透镜毛坯16的某一确定位置X、Y相联系。对图10表中的每一参数（研磨轮速度等）选择一个实际范围。

该学习过程由将每个参数设置到其范围的起点并将标号i初始化为零开始（图11的块80）。然后将透镜毛坯16的位置Xi、Yi增量到下一个位置（i+1^st），微处理机34询问火花传感器72，如果火花传感器72没有检测出玻璃透镜材料过热则将所有参数的当前值存储在图10的表中（图11的块82）。然后将研磨轮速度递坛，微处理机34重复如前同样的询问和存储作业（块84）。下一步，将透镜旋转速度增递坛，微处理机34重复如前同样的询问和存储作业（块86）。然后将研磨力递坛，微处理机34重复如前同样的询问和存储作业（块90）。

在内循环中连续重复块90的步骤直到研磨力到达其范围的终端（块92），在该点将其重置到其范围的起点（块94）。然后，在外循环中连续重复块86的步骤，每个这样的重复包括一个完整的内循环周期性工作直到透镜旋转速度到达其范围的终点（块100），在该点将其重置到其范围的起点（块102）。下一步，连续重复块84的步骤，每个这样的重复以前述方式包括一个完整的内部和外部循环周期性工作直到研磨轮速度达到其范围的终点（块104），在该点将其重置到其范围的起点（块106）。

如果透镜毛坯没有到达其移动的终点（块108），该过程返回到块82的步骤并重复有关步骤。否则（进入块108的YES分支），微处理机34开始分析在先前步骤中存储的数据（块110）。在块110的步骤中，微处理机34重查对于透镜毛坯16的轨迹中N个位置Xi、Yi的每一个位置所记录的所有参数组合。在每个位置处，微处理机确定哪个组合具有最高的研磨轮速度，并（仅仅）将该组合记录在图10表中ti的对应值处。

图11的流程图示出根据本发明可实现的许多可能的试凑学习过程之一。在图11的过程中，按照最大研磨轮速度简单地确定参数值的最佳组合，并使用了火花传感器。另外，也可使用其它方法来定义参数值的优化组合。作为另一替换，可用对表面光洁度的检测替代火花传感器72。当然，某些前述参数可取消或用别的等效参数替换。

图11编程学习过程的一个优点是增大研磨轮10从玻璃透镜毛坯16中磨掉材料的速度从而增大了从毛坯16中带走热量的速度，因此研磨速度优化值的上限可比希望的高得多。然而，通常以32到250的透镜边缘的表面光洁度均方根为特征的可接受结果由约2，500RPM的研磨轮速度、20RPM的透镜旋转速度和30英寸/分的轴向透镜进料速度来获得。最好是，轮10的顶尖部分14的夹角为113°。

最好是，微处理机34是熟知型号的AT计算机系统的一部分，其中微处理机通过一个盘驱动控制器82控制20兆字节的硬盘存储器80，通过一个视频控制器86控制监视器84。可通过AT键盘终端88将命令送入微处理机。存储器60、62和66是硬盘存储器80中单独的存储器单元。操作者可使用键盘终端88使微处理机34在监视器上显示关于图3系统执行的透镜磨边过程的信息。操作者也可使用键盘终端88开始或中断或修改该过程，例如允许通过调制解调器68接收新的透镜设计数据并存储在存储器80中，操作者也可使用键盘终端88命令微处理机开始图11的编程学习过程。最好是，图11的过程以存储在存储器80中的软件程序执行。

尽管本发明已通过参照其特定的最佳实施例进行了详细说明，但应理解在不违背本发明的实质精神和范围的前提下可对其进行各种变型和改进。

附录A

' This program prompts user for radii and radii locations

' Written by Jim Pickett December，1989

' Modified by Rory Flemmer November/December 1989.

DEFINT I-N

DEFDBL A-H，O-Z

max＝300

DIM x（max），y（max），r（max）

CLS

LOCATE 1，35：PRINT "PROGRAM NEWFILE"

LOCATE 2，35：PRINT "-"

FOR i＝1 TO 8

READ f$

LOCATE 3+2＊i，15

PRINT f$

NEXT i

DATA "This program prompts the user to input lens shape information."

DATA "The data is read from B&L style blueprints as co-ordinates"

DATA "for the center of each arc and then its radius"

DATA "Up to one hundred radii can be used."

DATA "The program creates a file with a name selected by the user"

DATA "The program adds the suffix <.len> to the filename and stores"

DATA "the data on disc in the current directory."

DATA "The program provides an on-screen editor"

LOCATE 23，30：PRINT "Hit Any Key to Continue."

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

CLS

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location Y-

Location Radius"

LOCATE 21，1

PRINT "Enter 999，999，999 to quit."

i＝0

100

i＝i+1

IF i>max THEN

PRINT "TOO MANY RADII FOR PROGRAM MEMORY"

GOTO 1000

END IF

LOCATE 22，1

IF i<10 THEN

PRINT USING "Enter values for the following：X（＃），Y（＃），Radius（＃）";i;i;i

ELSE

FOR i＝0 TO 4095 STEP 10

k＝i+offset

IF k>4095 THEN k＝k-4096

IF k<0 THEN k＝k+4096

j＝i+t

IF j>4095 THEN j＝j-4096

IF j<0 THEN j＝j+4096

x＝r（j）＊ COS（theta（k））

y＝r（j）＊ SIN（theta（k））

PSET（x，y）

IF i MOD 10＝0 THEN

x＝rprs（i）＊ COS（thetaprs（i））

y＝rprs（i）＊ SIN（thetaprs（i））

PSET（x，y）

END IF

NEXT i

LOCATE 12，40：PRINT CINT（t ＊ 360/4096）;"degrees"

LOCATE 23，1：PRINT"Input desired rotation in degrees-

999 to quit";

INPUT z

IF z＝999 THEN STOP

WHILE z<-360

z＝z+360

WEND

WHILE z>360

z＝z-360

WEND

t＝t+z ＊ 4095/360

IF t<0 THEN t＝t+4096

IF t>4095 THEN t＝t-4096

GOTO redraw

iendswitch＝1

END IF

ict＝0

FOR N＝istart TO iend

ict＝ict+1

LOCATE ict+3，2

PRINT USING " ＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃";N;x（N）;y（N）;r（N）

NEXT N

IF iendswitch＝1 THEN GOTO 401

VIEW PRINT 21 TO 25

LOCATE 21，1

801 PRINT "Enter 'C' to continue display，'E' to edit this data，or 'Q' to quit."

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF UCASE$（a$）＝"C"THEN GOTO 501

IF UCASE$（a$）＝"E"THEN GOTO 401

IF UCASE$（a$）＝"Q"THEN GOTO 601

CLS 2

GOTO 801

501 istart＝iend+1

iend＝iend+15

IF iend>＝i THEN

iend＝i

iendswitch＝1

END IF

VIEW PRINT 1 TO 25

CLS 2

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location

Y-Location Radius"

ict＝0

FOR N＝istart TO iend

ict＝ict+1

LOCATE ict+3，2

PRINT USING " ＃＃＃

＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃";N;

x（N）;y（N）;r（N）

NEXT N

IF iendswitch＝1 THEN GOTO 401

LOCATE 21，1

701 PRINT "Enter 'C' to continue display，'E' to edit this data，or 'Q' to quit."

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF UCASE$（a$）＝"C"THEN GOTO 501

IF UCASE$（a$）＝"E"THEN GOTO 401

IF UCASE$（a$）＝"Q"THEN GOTO 601

GOTO 701

Orient

' Written by Bill Long November/December 1989

' Modified by Rory Flemmer November/December 1989

OPTION BASE 0

n＝4095

DIM r（n），theta（n），rprs（n），thetaprs（n）

SCREEN 2

WINDOW （-2.66，-2）-（2.66，2）

CLS

LOCATE 5，10：PRINT "This program establishes the

Orientation of the Lens in the Pressing"

LOCATE 6，10：PRINT"-

-"

LOCATE 10，10：PRINT "The program requires the selection of a known lens style"

LOCATE 12，10：PRINT "such as <style002> and a pressing

style such as <p55>"

LOCATE 14，10：PRINT "The program will then draw the lens and the pressing and invite the"

LOCATE 16，10：PRINT "user to specify the number of degrees of rotation，positive or negative"

LOCATE 18，10：PRINT "The program will re-draw the lens until a value of 999 is entered"

LOCATE 22，10：PRINT "Hit any key to continue or Q to quit"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF a$＝"q" OR a$＝"Q" THEN STOP

CLS

LOCATE 10，20：INPUT "lens style please"，s$

CLS

LOCATE 10，20：INPUT "pressing style please"，p$

s$＝"style002"

f$＝"p55"

CLS

LOCATE 12，20：PRINT "Reading and manipulating data"

LOCATE 16，20：PRINT "Please be patient this is a major computational effort"

OPEN s$+".cds" FOR INPUT AS ＃1

OPEN f$+".prs" FOR INPUT AS ＃2

FOR i＝0 TO 4095

INPUT ＃1，r（i），theta（i），z

INPUT ＃2，rprs（i），thetaprs（i）

NEXT i

FOR i＝0 TO 4095

IF theta（i）＝0 THEN offset＝i

NEXT i

redraw：

CLS

WINDOW（-2.66，-2）-（2.66，2）

IF i<100 THEN

PRINT USING "Enter values for the

following：X（＃＃），Y（＃＃），Radius（＃＃）";i;i;i

ELSE

PRINT USING "Enter values for the

following：X（＃＃＃），Y（＃＃＃），Radius（＃＃＃）";i;i;i

END IF

VIEW PRINT 23 TO 25

LOCATE 23，2

INPUT;""，x（i），y（i），r（i）

PRINT

IF x（i）＝999 OR y（i）＝999 OR r（i）＝999 THEN

i＝i-1

GOTO 200

END IF

VIEW PRINT 1 TO 25

CLS

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location Y-Location Radius"

istart＝1

IF i>16 THEN istart＝i-16+1

ict＝0

FOR N＝istart TO i

ict＝ict+1

LOCATE ict+3，2

PRINT USING" ＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃

＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃";N;x（N）;y（N）;r（N）

NEXT N

LOCATE 21，1

PRINT "Enter 999，999，999 to quit."

GOTO 100

200 PRINT "Is all data correct（Y or N）？（Y）"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

VIEW PRINT 21 TO 25

101 CLS 2

LOCATE 21，2

IF UCASE$（a$）＝"N"THEN

VIEW PRINT 1 TO 25

CLS

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location Y-Location Radius"

istart＝1

iend＝i

900 IF i>16 THEN

iend＝16

ELSE

END IF

GOTO 601

401 iendswitch＝0

VIEW PRINT 21 TO 25

CLS 2

LOCATE 21，2

PRINT "ENTER CHOICE"

PRINT "1-INSERT A LINE 3-

DELETE A LINE"

PRINT "2-CHANGE A LINE 4-QUIT EDITING"

PRINT "＊ ANY OTHER ENTRY WILL RETURN DISPLAY TO TOP OF FILE ＊"

iselect$＝""

WHILE iselect$＝""

iselect$＝INKEY$

WEND

IF iselect$＝"1" OR iselect$＝"2" OR iselect$＝"3" OR iselect$＝"4" THEN GOTO 103

GOTO 101

103 IF iselect$＝"1"THEN GOSUB insert

IF iselect$＝"2"THEN GOSUB change

IF iselect$＝"3"THEN GOSUB delete

IF iselect$＝"4"THEN GOTO 102

IF iendswitch＝1 THEN GOTO 401

IF UCASE$（a$）＝"C"THEN GOTO 501

IF UCASE$（a$）＝"E"THEN GOTO 401

IF UCASE$（a$）＝"Q"THEN GOTO 601

a$＝"N"

GOTO 101

102 CLS 2

PRINT

PRINT "Is all data correct（Y or N）？（Y）"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF UCASE$（a$）＝"N" THEN GOTO 101

601 VIEW PRINT 21 TO 25

CLS 2

PRINT "Enter filename under which to save data or RETURN to quit."

INPUT;""，a1$

'a$＝""

'WHILE a$＝""

'a$＝INKEY$

'WEND

IF a1$＝""THEN

PRINT "Are you sure you wish to abort edit （Y or N）？（N）"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF UCASE$（a$）＝"Y" THEN GOTO 1000

GOTO 200

END IF

OPEN "c：\buf\"+a1$+".len" FOR OUTPUT AS ＃1

WRITE ＃1，i

FOR n1＝1 TO i

WRITE ＃1，x（n1），y（n1），r（n1）

NEXT n1

CLOSE ＃1

1000 CLS

CLEAR

VIEW PRINT 1 TO 25

' CHAIN "pulldwnl"

END

'-

-

insert：

301 CLS 2

LOCATE 21，2

PRINT "Line to be inserted？"

INPUT;""，iline

IF iline<1 THEN GOTO 301

IF i+1>max THEN

PRINT "TOO MANY RADII FOR PROGRAM MEMORY"

PRINT "CHANGES NOT SAVED"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

GOTO 1000

END IF

IF iline>i THEN

iline＝i+1

ELSE

FOR n2＝i TO iline STEP-1

SWAP x（n2+1），x（n2）

SWAP y（n2+1），y（n2）

SWAP r（n2+1），r（n2）

NEXT n2

' iswitch＝1

' number＝i

' i＝iline

END IF

i＝i+1

LOCATE 22，1

IF iline<10 THEN

PRINT USING "Enter values for the following：X（＃），Y（＃），Radius（＃）";iline;iline;iline

ELSE

IF iline<100 THEN

PRINT USING "Enter values for the following：X（＃＃），Y（＃＃），Radius（＃＃）";iline;iline;iline

ELSE

PRINT USING "Enter values for the following：X（＃＃＃），Y（＃＃＃），Radius（＃＃＃）";iline;iline;iline

END IF

VIEW PRINT 23 TO 25

LOCATE 23，2

INPUT;""，x（iline），y（iline），r（iline）

VIEW PRINT 1 TO 25

CLS

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location Y-Location Radius"

IF iline<istart THEN istart＝iline

iend＝iend+1

IF iline>iend THEN istart＝iline

iend＝istart+15

IF iend>＝i THEN

iend＝i

iendswitch＝1

END IF

ict＝0

FOR N＝istart TO iend

ict＝ict+1

LOCATE ict+3，2

PRINT USING" ＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃";N;x（N）;y（N）;r（N）

NEXT N

VIEW PRINT 21 TO 25

LOCATE 21，1

IF iendswitch＝1 THEN RETURN

751 PRINT "Enter 'C' to continue display，'E' to edit this data，or 'Q' to quit."

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

CLS 2

IF UCASE$（a$）<> "Q" AND UCASE$（a$） <> "C" AND

UCASE$（a$）<> "E" THEN GOTO 751

RETURN

'-

-

change：

CLS 2

331 LOCATE 21，2

PRINT "Line to be changed ？"

INPUT;""，iline

IF iline<1 OR iline>i THEN

PRINT "That line does not exist."

GOTO 331

END IF

CLS 2

LOCATE 21，2

PRINT "Number X-Location Y-Location Radius"

PRINT USING"＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃.＃＃＃＃＃＃＃＃";iline;x（iline）;y（iline）;r（iline）

IF iline<10 THEN

PRINT USING"Enter values for the following：X（＃），Y（＃），Radius（＃）";iline;iline;iline

ELSE

IF iline < 100 THEN

PRINT USING"Enter values for the following：X（＃＃），Y（＃＃），Radius（＃＃）";iline;iline;iline

ELSE

PRINT USING"Enter values for the following：X（＃＃＃），Y（＃＃＃），Radius（＃＃＃）";iline;iline;iline

END IF

LOCATE 25，2

INPUT;""，x（iline），y（iline），r（iline）

VIEW PRINT 1 TO 25

CLS 2

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location Y-Location Radius"

IF iline＝iend THEN

istart＝iend-15

IF istart<0 THEN istart＝0

GOTO 222

END IF

IF iline<istart THEN istart＝iline

IF iline>iend THEN istart＝iline

iend＝istart+15

IF iend>＝i THEN

iend＝i

iendswitch＝1

END IF

222 ict＝0

FOR N＝istart TO iend

ict＝ict+1

LOCATE ict+3，2

NEXT N

VIEW PRINT 21 TO 25

LOCATE 21，1

IF iendswitch＝1 THEN RETURN

771 PRINT "Enter 'C' to continue display，'E' to edit this data，or 'Q' to quit."

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

CLS 2

IF UCASE$（a$）<>"Q" AND UCASE$（a$）<>"C" AND UCASE$（a$）<>"E" THEN GOTO 771

RETURN

'-

-

delete：

CLS 2

351 LOCATE 21，2

PRINT "Line to be deleted ？"

INPUT;""，iline

IF iline<1 OR iline >i THEN

PRINT "That line does not exist."

GOTO 351

END IF

x（iline）＝0

y（iline）＝0

r（iline）＝0

FOR n2＝iline TO i

SWAP x（n2+1），x（n2）

SWAP y（n2+1），y（n2）

SWAP r（n2+1），r（n2）

NEXT n2

i＝i-1

VIEW PRINT 1 TO 25

CLS 2

LOCATE 2，5

PRINT "Number X-Location Y-Location Radius"

IF iline＝iend THEN istart＝iend-15

IF iline<istart THEN istart＝iline

IF iline>iend THEN istart＝iline

iend＝istart+15

IF iend>＝i THEN

iend＝i

iendswitch＝1

END IF

ict＝0

FOR N＝istart TO iend

ict＝ict+1

LOCATE ict+3，2

NEXT N

VIEW PRINT 21 TO 25

LOCATE 21，1

IF iendswitch＝1 THEN RETURN

761 PRINT"Enter 'C' to continue display，'E' to edit this data，or 'Q' to quit."

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

CLS 2

IF UCASE$（a$）<>"Q" AND UCASE$（a$）<>"C" AND UCASE$（a$）<>"E" THEN GOTO 761

RETURN

'-

-

'Compute pressing data

Written by Rory Flemmer，November/December 1989.

304-864 5568

DEFSNG A-Z

OPTION BASE 0

CLS

LOCATE 1，25：PRINT "Program PRESSING"

LOCATE 2，25：PRINT "-"

FOR i＝1 TO 4

READ f$

LOCATE 4+2＊i，10

PRINT f$

NEXT i

DATA "This program requests dimensions of the pressing in inches"

DATA "It uses these to create a data file on the default disc in"

DATA "the current directory called <filename.prs>"

DATA "<filename> is a name with not more than 8 letters，supplied by the user"

LOCATE 22，50：PRINT "Hit any key to continue-Q to quit"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF a$＝"q" OR a$＝"Q" THEN STOP

nn＝4095

pi＝3.141593

theta＝0

zinc＝（pi+pi）/4096

DIM r（nn），theta（nn）

CLS

LOCATE 10，20：INPUT "Enter diameter of pressing-in."，z

radius＝z/2

LOCATE 15，20：INPUT "Enter width of pressing-in."，z

widt＝z/2

LOCATE 20，20：INPUT "Please enter file name，without suffix-999 to quit";f$

IF f$＝"999" THEN STOP

OPEN f$+".prs" FOR OUTPUT AS ＃1

SCREEN 2

WINDOW （-2.66，-2）-（2.66，2）

theta＝-zinc

FOR i＝0 TO 4095

theta＝theta+zinc

IF theta>pi/2 AND theta<3 ＊ pi/2 THEN

widt＝-ABS（widt）

ELSE

widt＝ABS（widt）

END IF

yval＝widt＊TAN（theta）

length＝SQR（yval＊yval+widt＊widt）

IF length>radius THEN length＝radius

y＝length＊SIN（theta）

x＝length＊COS（theta）

PSET（x，y）

WRITE ＃1，length，theta

NEXT i

LOCATE 23，1：PRINT"Pressing data computed and stored as";f$+".PRS"

' Lensedge-written by Jim Pickett，May and December，1989.

' Modified by R.L.C.Flemmer，Jan 1990.

' builds an object from radii and centre locations in ＊.len file

' puts edge data in ＊.cds file

CLEAR

' $DYNAMIC

DEFINT I-N

DEFDBL A-H，O-Z

CLS

LOCATE 1，25：PRINT"Program LENSEDGE"

LOCATE 2，25：PRINT"-"

FOR i＝1 TO 9

READ f$

LOCATE 2+2＊i，1

PRINT f$

NEXT i

DATA "This program reads data from the file <filename.len>，created by NEWFILE."

DATA "It prompts the user for <filename> and adds the suffix <.len>.Its function"

DATA "is to create a data file which specifies information for the edge of the"

DATA "style under consideration.The file is stored on the default disc"

DATA "in the current directory"

DATA ""

DATA "<filename>.cds contains 4096 data triples.Each of the 4096 triples gives"

DATA "values for the angle （radians），radius at that angle （thousandths of an inch"

DATA "and offset due to the 6 diopter curvature（thousandths of an inch"

LOCATE 23，20：PRINT "Hit any key to continue-q to quit"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF a$＝"q" OR a$＝"Q" THEN STOP

CLS

FOR i＝1 TO 5

READ f$

LOCATE 5+2＊i，5：PRINT f$

NEXT i

DATA "The program initially calculates the lens edge from the data in"

DATA "<filename.len>.During this process it draws out the lens on the screen."

DATA ""

DATA "Thereafter it interpolates this data to provide data at 4096 equal"

DATA "increments of angle.During this process，it re-draws the lens."

LOCATE 23，20：PRINT "Hit any key to continue-q to quit"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

IF a$＝"q" OR a$＝"Q" THEN STOP

CLS

PRINT "Input lens style file.（Include directory and path）"：PRINT

INPUT：""，a1$：PRINT

OPEN a1$+".len" FOR INPUT AS ＃1

GOTO 20

10 CLS

PRINT "There is no lens file";a1$;"found."

PRINT "Please input a file which is present.（Include directory and path）"：PRINT

INPUT;""，a1$：PRINT

OPEN a1$+".len" FOR INPUT AS ＃1

20 'OPEN a1$+".cnc" FOR OUTPUT AS ＃2

dioptres＝6

diop＝（1000＃/6）/25.4＃

pi＝3.141592653589793＃

pid2＝pi＊.5

pi2＝pi＊2

pid180＝pi/180

ipts＝4096

igain＝20000

offset＝-2.5

INPUT ＃1，num

n＝5200

DIM x（num），y（num），rad（num），xstart（num），ystart（num），xx（n），yy（n），xxx（n），yyy（n）

CLS

FOR i＝1 TO num

INPUT ＃1，x（i），y（i），rad（i）

NEXT i

CLOSE ＃1

SCREEN 2

WINDOW （-1.5，-1.2）-（1.5，1.2）

LOCATE 1，36

PRINT a1$

LINE （-10，0）-（10，0）

LINE （0，-10）-（0，10）

a1＝x（num）

b1＝y（num）

r1＝rad（num）

aa1＝a1

bb1＝b1

rr1＝r1

FOR i＝1 TO num

a2＝x（i）

b2＝y（i）

r2＝rad（i）

aa1＝a2

bb1＝b2

rr1＝r2

GOSUB findintersection

xstart（i）＝xmin

ystart（i）＝ymin

CIRCLE （xmin ＊ 70，ymin ＊ 70），1，12

a1＝a2

b1＝b2

r1＝r2

aa1＝a1

bb1＝b1

rr1＝r1

NEXT i

count＝0

ymin＝.1

FOR i＝1 TO num

xbegin＝xstart（i）

ybegin＝ystart（i）

IF i+1>num THEN

xend＝xstart（1）

yend＝ystart（1）

ELSE

xend＝xstart（i+1）

yend＝ystart（i+1）

END IF

zcrement＝.001

IF xbegin>xend THEN zcrement＝-.001

FOR zj＝xbegin TO xend STEP zcrement

count＝count+1

arg＝rad（i）＊rad（i）-（zj-x（i））＊（zj-x（i））

IF arg<0 THEN

PRINT arg

IF arg<-.001 THEN

LOCATE 2，1

PRINT "flag2"

GOTO 111

ELSE

arg＝0

END IF

root＝SQR（arg）

y1＝y（i）+root

y2＝y（i）-root

IF ABS（y1-yend）<ABS（y2-yend）THEN

yy＝y1

ELSE

yy＝y2

END IF

IF zj＝xbegin AND ABS（yy-ybegin）>.05

THEN

GOSUB interpolate

count＝count+1

xi＝zj

yi＝yy

PSET（zj，yy），i

xx（count）＝zj：yy（count）＝yy

ELSE

xi＝zj

yi＝yy

PSET（zj，yy），i

xx（count）＝zj：yy（count）＝yy

END IF

111 NEXT zj

NEXT i

CLOSE ＃1

PAINT （0，0），1

GOSUB getlensdata

1 LOCATE 23，1

PRINT "PRESS ANY KEY TO CONTINUE"

a$＝""

WHILE a$＝""

a$＝INKEY$

WEND

CLS

SCREEN 2

CLEAR

VIEW PRINT 1 TO 25

END

'-

-

findintersection：

slope＝（b2-b1）/（a2-a1）

bcept＝b2-slope＊a2

aaa＝1+slope＊slope

bbb＝2＊slope＊（bcept-b1）-2＊a1

ccc＝a1＊a1+（bcept-b1）＊（bcept-b1）-r1＊r1

arg＝bbb＊bbb-4＊aaa＊ccc

denom＝1/（2＊aaa）

root＝SQR（arg）

x1＝（-bbb+root）＊denom

x2＝（-bbb-root）＊denom

y1＝x1＊slope+bcept

y2＝x2＊slope+bcept

diff1＝（x1-a1）＊（x1-a1）+（y1-b1）＊（y1-b1）-r1＊r1

diff2＝（x2-a1）＊（x2-a1）+（y2-b1）＊（y2-b1）-r1＊r1

diff3＝（x1-a2）＊（x1-a2）+（y1-b2）＊（y1-b2）-r2＊r2

diff4＝（x2-a2）＊（x2-a2）+（y2-b2）＊（y2-b2）-r2＊r2

IF ABS（diff1-diff3）>ABS（diff2-diff4） THEN

xmin＝x2

ymin＝y2

ELSE

xmin＝x1

ymin＝y1

END IF

RETURN

'-

-

interpolate：

count＝count-1

xend1＝xend

ybegin1＝ystart（i）

yend1＝yy

zcrement2＝.001

IF ybegin1>yend1 THEN zcrement2＝-.001

FOR zjj＝ybegin1 TO yend1 STEP zcrement2

count＝count+1

arg＝rad（i）＊rad（i）-（zjj-y（i））＊（zjj-y（i））

IF arg<0 THEN

IF arg<-.001 THEN

PRINT "flag2"

GOTO 112

ELSE

arg＝0

END IF

root＝SQR（arg）

x1＝x（i）+root

x2＝x（i）-root

IF ABS（x1-xend1）<ABS（x2-xend1） THEN

xx＝x1

ELSE

xx＝x2

END IF

xi＝xx

yi＝zjj

'GOSUB calangle

'radius＝rad（i）+wheel

'xx（count）＝x（i）+radius＊COS（angle）

'yy（count）＝y（i）+radius＊SIN（angle）

'PSET（xx（count）＊70，yy（count）＊70）

'xx（count）＝zj：yy（count）＝yy

y11＝yy（count）

IF y11<ymin AND y11>0 AND xx（count）>0

THEN

ymin＝y11

ipos＝count

END IF

PSET（xx，zjj），i

xx（count）＝xx：yy（count）＝zjj

xend1＝xx

112

NEXT zjj

RETURN

'-

-

calangle：

x2i＝x（i）

y2i＝y（i）

IF xi＝x2i THEN

IF yi<y2i THEN

angle＝pid2+pi

ELSE

angle＝pid2

END IF

GOTO 30

END IF

angle＝ATN（（y2i-yi）/（x2i-xi））

IF xi<x2i THEN

angle＝pi+angle

END IF

IF xi>x2i AND yi<y2i THEN

angle＝2＊pi+angle

END IF

30 RETURN

'-

-

getcncdata：

iwatch＝0

IF ipos+1>count THEN

y2＝yy（1）

x2＝xx（1）

ELSE

y2＝yy（ipos+1）

x2＝xx（ipos+1）

END IF

IF y2<yy（ipos） THEN

x3＝xx（ipos）-yy（ipos）＊（xx（ipos）-x2）/（yy（ipos）-y2）

ELSE

IF ipos-1<1 THEN

y2＝yy（count）

x2＝xx（count）

ELSE

y2＝yy（ipos-1）

x2＝xx（ipos-1）

END IF

x3＝xx（ipos）-yy（ipos）＊（xx（ipos）-x2）/（yy（ipos）-y2）

END IF

radius＝x3

y3＝0

theta＝0

newradius＝（radius+offset）＊igain

WRITE ＃2，newradius

dtheta＝360/4096＊pid180

theta＝0

ict＝ipos

angle＝0

FOR irad＝2 TO ipts

IF irad＝4094 THEN STOP

theta＝theta+dtheta

WHILE angle<theta

ict＝ict+1

IF ict>count THEN

ict＝1

iwatch＝1

END IF

angle2＝angle

radius2＝radius

GOSUB calangle2

WEND

rad＝radius+（（theta-angle）/（angle2-angle））＊（radius2-radius）

x3＝rad＊COS（theta）

y3＝rad＊SIN（theta）

newradius＝（rad+offset）＊igain

'WRITE ＃2，newradius

'' LINE（0，0）-（x3＊70，y3＊70），14

NEXT irad

'close ＃2

RETURN

'-

-

calangle2：

xict＝xx（ict）

yict＝yy（ict）

IF xict＝0 THEN

IF yict<0 THEN

angle＝pid2+pi

ELSE

angle＝pid2

END IF

GOTO 330

END IF

angle＝ATN（yict/xict）

IF xict<0 THEN

angle＝pi+angle

END IF

IF xict>0 AND yict<0 THEN

angle＝2＊pi+angle

END IF

IF irad＝ipts THEN

IF xiot>0 AND yict>0 THEN

angle＝2＊pi+angle

END IF

IF iwatch＝1 THEN angle＝angle+pi2

radius＝SQR（yict＊yict+xict＊xict）

330 RETURN

'-

-

getlensdata：

CLS

OPEN a1$+".cds" FOR OUTPUT AS ＃3

LOCATE 1，36

PRINT a1$

WINDOW （-1.5，-1.2）-（1.5，1.2）

LINE （-1.5，0）-（1.5，0）

LINE （0，-1.2）-（0，1.2）

'（1.11，.35）-（1.14，.4）

n＝1：zinc＝2＊pi/4096：iflag＝0

ng＝1：GOSUB gettan

zlastangle＝angle

zn＝angle

xxx（1）＝xx（1）;yyy（1）＝yy（1）

rad＝SQR（xxx（1）＊xxx（1）+yyy（1）＊yyy（1））

altitude＝diop-SQR（diop＊diop-rad＊rad）

WRITE ＃3，CSNG（rad），CSNG（angle），CSNG（altitude）

nguess＝1

top：

n＝n+1

IF n>4096 THEN RETURN

IF n>2000 THEN iflag＝1

znextangle＝zlastangle+zinc

angle＝zn

WHILE angle<znextangle

nguess＝nguess+1

IF nguess>5008 THEN nguess＝nguess-5008

ng＝nguess

GOSUB gettan

WEND

'IF angle>pi+pi THEN angle＝angle-pi-pi

' LOCATE 1，1：PRINT nguess，zlastangle，znextangle，angle

zn＝angle

yyy：

ng＝nguess-1：GOSUB gettan

WHILE angle＝zn

ng＝ng-1

GOSUB gettan

WEND

z1＝angle

ngless＝nguess-1

IF ngless<1 THEN ngless＝ngless+5008

xxx（n）＝xx（ngless）+（znextangle-zl）/（zn-zl）＊（xx（nguess）-xx（ngless））

yyy（n）＝yy（ngless）+（znextangle-zl）/（zn-z1）＊（yy（nguess）-yy（ngless））

rad＝SQR（xxx（n）＊xxx（n）+yyy（n）＊yyy（n））

theta＝znextangle

altitude＝diop-SQR（diop＊diop-rad＊rad）

WRITE ＃3，CSNG（rad），CSNG（theta），CSNG（altitude）

'LOCATE 1，1：PRINT rad，theta，altitude

zlastangle＝znextangle

'PRINT n，znextangle＊360/2/pi

PSET （xxx（n），yyy（n））

GOTO top

RETURN

'-

gettan：

'IF ng>5003 THEN STOP

IF ng>5008 THEN ng＝ng-5008

IF ng<1 THEN ng＝ng+5008

IF xx（ng）>＝0 AND yy（ng）>＝0 THEN quad＝1

IF xx（ng）<＝0 AND yy（ng）>＝0 THEN quad＝2

IF xx（ng）<＝0 AND yy（ng）<＝0 THEN quad＝3

IF xx（ng）>＝0 AND yy（ng）<＝0 THEN quad＝4

SELECT CASE quad

CASE 1

angle＝ATN（yy（ng）/xx（ng））

CASE 2

angle＝pi-ABS（ATN（yy（ng）/xx（ng）））

CASE 3

angle＝pi+ATN（yy（ng）/xx（ng））

CASE 4

angle＝pi+pi-ABS（ATN（yy（ng）/xx（ng）））

END SELECT

IF angle<0 THEN STOP

IF iflag＝1 AND angle<1 THEN angle＝angle+2＊pi

RETURN

Claims

1、一种用于对光学透镜工件的边缘轮廓加工成形的透镜磨边系统，包括用于夹持该透镜工件的夹持装置和用于对该透镜工件的边缘轮廓加工成形的磨边工具，其特征在于包括：

存储器装置，用于存储代表与该磨边工具相关的透镜边缘研磨轨迹的数据；

伺服装置，用于移动该夹持装置从而将该透镜工件围绕该夹持装置的轴线旋转过一系列的透镜旋转角，以及将该透镜工件的边缘朝向着该磨边工具而一直压至与该一系列旋转角相对应的一系列透镜半径；和

可编程微处理机，与该存储器装置相连，用于控制该伺服装置，从而根据存储在该存储器中的代表透镜边缘研磨轨迹的数据调整所述一系列透镜旋转角和一系列透镜半径。

2、权利要求1所述的系统，其特征在于：所述伺服装置包括用来使所述夹持装置将透镜工件轴向平移过所述磨边工具表面的装置，所述微处理机装置使所述夹持装置将透镜工件连续地平移过所述磨边工具表面，从而使磨边工具需要修整的频度减为最小。

3、权利要求1所述的系统，其特征在于还包括用于检测由磨边工具对其边缘进行研磨的透镜工件的半径的透镜尺寸传感器装置，并且所述微处理机装置包括：

用于将所述传感器装置探测到的实际透镜半径与预定值相比较并计算其差值的装置，

用于修正所述一系列透镜半径以补偿所述差值，从而允许磨边工具磨损而不会致使在磨边工具上磨边的一系列透镜的实际透镜半径引起相应误差的装置。

4、权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述存储器装置包含在沿透镜轨迹N个点上规定透镜半径和透镜旋转角的表，该表包含透镜轨迹数据，该表还在N点的每一个点上至少规定下列参数之一的对应值：（a）透镜工件相对于磨边工具轴的平移速度，（b）透镜旋转速度，（c）磨边工具速度，以及（d）将透镜工件夹持贴靠于磨边工具的力，从而规定一系列参数值，以及

所述伺服装置包含由微处理机装置控制的、用于根据存储器中该表的内容至少控制所述参数之一的装置。

5、权利要求4所述的系统，其特征在于：存储器中的一系列参数值由试凑法确定，该方法包括：

在磨边工具上研磨透镜工件的边缘，同时至少改变参数之一，以便在监测透镜工件过热的同时获得许多参数的组合，

除去监测步骤探测到透镜工件过热的那些组合，以及

将具有最高磨边工具速度而未观察到过热的组合存储在所述表中。

6、权利要求5所述的系统，其特征在于：在一系列透镜半径和透镜旋转角的每一个上执行该方法从而产生所述表的一组对应的连续记录项目。

7、权利要求1所述的系统，其特征在于还包含：

用于存储多个将在磨边工具上磨边的透镜毛坯的卸料圆盘传送带装置，

用于存储多个在磨边工具上由磨边透镜毛坯形成的透镜的装料圆盘传送带装置，

由微处理机装置控制的用于从卸料圆盘传送带装置中抓取一系列透镜毛坯中一个并将其放在夹持装置之间的卸料臂伺服装置，

由微处理机控制用于将由透镜毛坯研磨成的透镜从夹持装置取出并将其放入装料圆盘传送带装置的装料臂伺服装置。

8、权利要求1所述的系统，其特征在于还包括：

用于接收透镜设计数据的输入装置，

用于从透镜设计数据计算代表透镜边缘研磨轨迹的数据并将透镜轨迹数据存入存储器的可编程装置。

9、权利要求8所述的系统，其特征在于：磨边工具包括一个柱面部分和一个用于对透镜边缘倒边的顶尖部分，用于计算透镜轨迹数据的该可编程装置包括用于接收加到透镜设计数据上的下列规范的装置，所述规范为：（a）磨边工具顶尖部分的夹角，和（b）磨边工具柱面部分的半径。