CN102869477A - 自动校准 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种校准眼镜片边缘加工机铣削、切削或磨削刀具的方法，其中a)在第一个加工步骤中，在边缘或表面形状RF通过铣削、切削或磨削刀具成形前，借助光学测量装置测量眼镜片，b)通过铣削、切削或磨削刀具，实现边缘或表面形状RF成形，c)借助光学测量装置测量制成的边缘或表面形状RF，d)确定在如此制成的表面或边缘形状RF与期望的表面或边缘形状额定值之间的偏差；e)至少通过调整受控量校准刀具。此外本发明还涉及一种加工眼镜片边缘上的棱边、倒角和/或槽的设备，其中，设置光学测量系统，用于在眼镜片加工前和/或后，测量眼镜片的表面或边缘形状RF和/或棱边K。

Description

自动校准
本发明涉及一种校准眼镜片边缘加工机的铣削、切削或磨削刀具的方法。
此外本发明涉及一种使用铣削、切削或磨削机，借助至少一个具有刀刃几何尺寸的铣削、切削或磨削刀具加工眼镜片表面RF的方法，其中，在铣削、切削或磨削机中设置光学测量装置，在本方法中，围绕旋转轴线旋转的眼镜片表面RF，用至少一个铣削、切削或磨削刀具加工，以及通过眼镜片绕旋转轴线旋转以及铣削、切削或磨削刀具沿径向或轴向进给，制造眼镜片上成型的表面形状，以及，在另一道工序中，借助表面测量装置测量工件上如此制成的表面形状RF，以及，接着，确定如此制成的表面形状RF与期望的表面或边缘形状额定值之间的偏差程度。
此外本发明涉及一种加工眼镜片边缘上的棱边、倒角和/或槽的设备。
由DE602005003012T2已知一种自动校准眼镜片车刀的方法。此方法规定，借助车刀车削一个几何形状非旋转对称的试样，在至少一个朝围绕工件旋转轴线的旋转方向倾斜的区段上，测量试样切出的几何形状，分析如此获得的测量数据，以及实施补偿性控制。
在US6071176中介绍了一种磨床驱动轴的校准方法，其中，为了校准各轴线或为测出各轴线误差，磨削刀具沿两个轴线运动并制成一个加工槽，此时评估在加工槽达到的径迹与各轴线径迹规定尺寸之间的偏差。
由DE19738668A1已知的眼镜片边缘加工机有一个指形铣刀，它用于完整地加工眼镜片边缘。借助指形铣刀在眼镜片边缘上制造一个环形槽和一个小顶面。按另一种方案，介绍了一种组合刀具，它在公共的轴上有具有不同形状的不同刀具部分，例如指形铣刀和磨轮。为了加工边缘，相继使用不同的刀具部分。
由US2006/0276106A1已知一种加工眼镜片边缘的方法，其中，首先加工一个倒角，接着，为了与镜框已存在的几何尺寸调谐，测量达到的几何尺寸。在眼镜片加工前不进行眼镜片的测量。这同样适用于DE3827122A1。
DE19804455C2说明，为了协调必要的刀具运动，在眼镜片加工前测量镜框和刀具。在眼镜片加工前不进行眼镜片的测量。
DE10049382A1介绍一种光电测量装置，用于以三角测量法为基础测量镜片边缘的几何尺寸，目的是使镜片边缘定向，以便装入眼镜框内。此类测量在包括边缘在内的眼镜片加工完成后进行。
眼镜片的边缘在表面精度方面的要求，比对光学表面本身，亦即正面和背面的要求低得多。因此它们可以借助磨削和/或铣削刀具，加工到具有期望几何尺寸的最终形状。
为了安装在对应成形的镜框内，眼镜片的边缘有时有复杂的几何形状，所以尤其在使用常规的铣削刀具时，如上面已说明的那样，要制造这种复杂的几何形状必须要多个工艺步骤。为了缩短过程时间，还见到使用磨削刀具，它们的几何形状至少部分与设计复杂的边缘形状RF相匹配。因为眼镜片用塑料构成，所以刀具的寿命很长。所使用刀具在技术上的几何数据，如杆长、半径等，是已知的或在装入前手工测量，所以刀具夹紧后的相对位置通过计算确定。眼镜片只须借助如此制成的边缘面固定。闭合式眼镜框通常同样有适应能力，以及在塑料的情况下为了装入眼镜片被加热，与此同时导致与边缘形状RF相匹配。不必考虑边缘面的光学特性。
本发明的目的是，设计一种眼镜片边缘的加工方法，使之确保得到最佳的加工结果。
此目的按本发明通过按权利要求1和4的方法达到。
为了校准所使用的刀具，时至今日使用接触式测量仪器或表面触头。但是借助表面触头只能测量一个表面。即使测量发生在表面边缘附近，也不可能测量表面的直线形边缘本身。过去也没有这样的动机，因为可以从调整眼镜框出发。通过使用按本发明的方法，其中，在第一个加工步骤中，在边缘或表面形状RF通过铣削、切削或磨削刀具成形前，借助光学测量装置测量眼镜片，以及接着，通过铣削、切削或磨削刀具，实现边缘或表面形状RF成形，以及然后，借助光学测量装置测量制成的边缘或表面形状RF，尤其随之一起制成的棱边K，可以确定在如此制成的表面或边缘形状RF与期望的表面或边缘形状额定值之间的偏差程度，并因此至少通过调整控制装置的额定参数或受控量或被控参数校准刀具。由此在加工边缘时保证最高的精确度，使后续的调整步骤可以非常简单地操作。
一方面，按本发明的方法以所述行事方式为基础，按本发明的方法，在形状或边缘形状RF通过铣削或磨削刀具成形前，在此加工步骤之前进行的第一个步骤中，借助表面或边缘测量装置，测量眼镜片或要加工的半成品，以及确定表面和棱边K的实际位置。接着，以偏差的程度为基础，为了顾及工具方面的振动和优化要制造的形状RF，进行机器控制装置额定数据的调整。
各刀具刀刃的几何尺寸也可借助光学或接触方法确定，从而可以在此基础上确定可在工件上制造的形状。然而在这种方法中没有考虑对最终制成形状的其他影响，如基于刀刃负荷和/或不仅刀具而且工件方面存在的振动，造成工件或刀具的弯曲或变形。
按本发明考虑到刀具方面对表面或边缘最终制成的形状有影响的所有因素，从而获得最佳的加工结果。在工件方面的因素，如形状或夹紧或定位偏差，也可以通过这种测量加以考虑。由此还带来涉及各刀具起动过程的优点，通过了解实际的刀具几何尺寸，各刀具的起动过程可以明显更快和尤其更加准确地完成。
另一方面，按本发明需要一种加工眼镜片边缘上的棱边、倒角和/或槽的设备，亦即一种所谓的修边器，它包括光学测量系统用于测量眼镜片的表面和/或棱边K，测量系统保证在眼镜片加工前和/或后的测量。尤其有利的是测量一个或至少部分已存在表面的棱边K，这通过一个按光学测微计工作原理工作的系统保证。
为此可有利的是，独立实施各铣削、切削或磨削刀具偏差程度的确定。由此可以独立确定各刀具可能存在的偏差，这在多个刀具的偏差累积的情况下会难以进行。
此外可有利的是，刀具偏差程度的确定只在刀具装入铣削、切削或磨削机内后进行一次，或每天两次，每天一次，每两天一次或在加工工件规定的次数后重复进行。由此可以识别对于制成的形状RF或边缘形状RF的其他影响参数，例如刀具的磨损现象。
也可以有利的是，详细开列造成表面或边缘形状RF与额定形状之间偏差的原因如下：
1)刀具和/或工件振动，
2)运动轴线误差，
3)刀具或刀刃或切削或磨削刀具几何尺寸存在磨损，和/或
4)眼镜片通过夹紧变形。
若在整个制成的形状RF与镜片之间的相对位置有偏差，则发生这种情况的原因在于按上面第2)项所述的一个或多个运动轴线存在误差。若制成的槽或倒角有波纹形，这可能限于形状RF不同的几何部分，则表明这可能是按第1)项的原因。按第3)项的原因同样导致形状RF一个或多个几何部分的偏差，因为使用的各刀具有磨损现象。尤其是制成的角或内棱没有按期望成型，亦即因为刀具棱边磨损太严重使内半径太大。若应是按第4)项的原因，则因为镜片在轴向夹紧在内部变形，从而尤其在弯曲最大的几何部分产生偏差。
在这方面可以有利地规定，为了描述“刀具刀刃磨损”的原因，还至少部分确定表面或边缘面的表面粗糙度，以及在表面粗糙度超过规定的极限值时，刀具被分类为“应重磨”或“应更换”。除刀角外，通过上述对形状RF或几何部分的评估，只能较差地确定刀刃的磨损。为此评估表面粗糙度意味着是更有效的措施。
此外可以有利地规定，使用眼镜片或试验玻璃(试验镜片)作为工件，或试验玻璃设计为圆柱形。要制造的边缘形状RF的型面变化按二维构成柱体扁平的周边几何形状，亦即在这种情况下取消刀具与工件之间沿平行于工件旋转轴线方向的相对运动。由此导致更简单地检测和评估边缘形状RF，因为基于扁平的柱体形状，可以更简单地评估形成的几何形状与额定形状存在的偏差。但在使用几何形状比较简单的眼镜片(它们例如有相应的圆环形边缘面)时也可以更简单地评估。但原则上也可以评估有空间弯曲表面RF或边缘形状RF的眼镜片。
在权利要求书中和在说明书中阐明以及在附图中表示本发明的其他优点和详情。图1a-1d用不同的原理图表示各种误差原因。
形状RF的一种具体类型是具有旋转轴线2的镜片1的边缘形状RF。按图1a或图1b-1d的边缘形状RF有四个表面形状或几何部分1.1-1.4，它们分则以棱边K为界。棱边K是各自表面或边缘形状RF的一部分。四个表面形状或几何部分包括在边缘上的第一倒角1.1，第一同轴的表面部分1.2，槽1.3和第二倒角1.4。与图示不同，镜片1在边缘加工后通常不是旋转对称的。
按图1b，从各自的棱边K测量，边缘形状RF′的相对位置在总体上，亦即包括所有几何部分1.1-1.4，有沿径向的偏差Δ1和沿轴向的偏差Δ2。这可归因于按第2)项的原因，亦即在运动轴线内存在误差。本图是总括性的。误差也可以只发生在一个轴线内并由此造成偏差。
按图1c，边缘形状RF′的几何部分1.3，亦即槽1.3，沿着圆周有轴向偏差Δ1、Δ2，这些偏差最终造成槽侧面沿圆周的波纹形以及归因于按第1)项的原因，亦即刀具沿轴向振动。
按图1d，边缘形状RF′制成的内角半径R未按规定而过大。这表示存在按第3)项的原因，亦即，铣削或磨削刀具在所述角的区域内有磨损现象。
以上举例说明的偏差也能以不同的部分组合方式出现。由此带来的偏差模式相应地叠加。
附图标记清单
1镜片、眼镜片
1.1第一倒角
1.2第一同轴的表面部分
1.3槽、第二同轴的表面部分
1.4第二倒角
2旋转轴线
K棱边
R半径
RF形状、边缘形状、表面形状、边缘表面
RF′有偏差Δ1和Δ2的形状、边缘形状
Δ1偏差
Δ2偏差

Claims (12)

1.一种校准眼镜片边缘加工机的铣削、切削或磨削刀具的方法，其特征为：
a)在第一个加工步骤中，在边缘或表面形状RF通过铣削、切削或磨削刀具成形前，借助光学测量装置测量眼镜片，
b)通过铣削、切削或磨削刀具，实现边缘或表面形状RF成形，
c)借助光学测量装置测量制成的边缘或表面形状RF，
d)确定在如此制成的表面或边缘形状RF与期望的表面或边缘形状额定值之间的偏差；
e)至少通过调整受控量校准刀具。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，使用一种适用于测量眼镜玻璃棱边的测量装置。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征为，使用一种光学测微计。
4.一种使用铣削、切削或磨削机，借助至少一个具有刀刃几何尺寸的铣削、切削或磨削刀具加工眼镜片(1)表面RF的方法，其中，在铣削、切削或磨削机中设置光学测量装置，在本方法中
a)围绕旋转轴线旋转的眼镜片(1)表面RF，用至少一个铣削、切削或磨削刀具加工，以及通过眼镜片绕旋转轴线旋转以及铣削、切削或磨削刀具沿径向或轴向进给，制造眼镜片(1)上成型的表面形状，
b)在另一个加工步骤中，借助表面测量装置测量工件上如此制成的表面形状RF；
c)接着，确定如此制成的表面或边缘形状RF与期望的表面或边缘形状额定值之间的偏差程度；
其特征为：
d)在边缘或表面形状RF通过铣削、切削或磨削刀具成形前，在此加工步骤之前进行的第一个加工步骤中，借助测量装置测量眼镜片，
e)基于所述偏差调整机器控制装置的额定数据，目的是顾及刀具方面的振动以及优化要制造的边缘和表面形状RF。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征为，针对各铣削、切削或磨削刀具分别单独确定所述偏差程度。
6.按照权利要求1至5之一所述的方法，其特征为，各铣削、切削或磨削刀具偏差程度的确定
-只在刀具装入铣削、切削或磨削机内后进行一次，或
-每天两次，每天一次，每两天一次或在加工眼镜片(1)规定的次数后重复进行。
7.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征为，造成表面或边缘形状RF与额定形状之间偏差的原因开列如下：
-刀具和/或眼镜片(1)的振动，
-运动轴线的误差，
-刀具有磨损，和/或
-眼镜片(1)因夹紧发生变形。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征为，为了描述“刀具刀刃磨损”的原因，还至少部分确定表面或边缘面的表面粗糙度，以及在表面粗糙度超过规定的极限值时，刀具被分类为“应重磨”或“应更换”。
9.按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征为，使用眼镜片(1)或试验玻璃作为工件。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征为，试验玻璃设计为圆柱形。
11.一种加工眼镜片边缘上的棱边、倒角和/或槽的设备，其特征为：设置光学测量系统，用于在眼镜片加工前/或后，测量眼镜片的表面或边缘形状RF和/或棱边K。
12.按照权利要求11所述的设备，其特征为，光学测量系统是一种光学测微计。
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