CN112771349A - 用于镜片处理的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于镜片处理的设备,其具有至少一个用于至少一个运送箱的接收装置、具有至少一个测量装置以及至少一个处理装置。根据本发明,在至少一个测量装置与至少一个处理装置之间设置至少一个输送装置,在至少一个接收装置、至少一个测量装置和至少一个输送装置之间设置至少一个操控装置或设备,使得至少一个测量装置、至少一个输送装置和至少一个处理装置可以相对于彼此以任意数量和/或取向布置或相对于彼此以任意数量和/或取向布置。本发明还涉及一种用于镜片处理的相应方法以及一种用于镜片的处理装置。

Description

用于镜片处理的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种特别是根据权利要求1的前序部分所述的用于镜片处理的装置,特别是用于眼镜镜片处理的装置,特别是根据权利要求19或20的前序部分所述的用于镜片的处理装置,特别是用于眼镜镜片的处理装置,用于测量镜片的测量装置,特别是根据权利要求30或31的前序部分所述的用于镜片处理的方法,特别是用于眼镜镜片处理的方法。
背景技术
从DE 41 27 094 A1中已知一种通用装置和一种通用方法。该文献公开了一种用于对镜片进行边缘处理的处理工位(该处理工位具有夹紧臂形式的操控设备)、三个边缘处理装置和至少两个用于测量和/或对准待处理的镜片的传感器。操控装置从储存容器中取出待处理的镜片,然后将该镜片首先输送到用于对准镜片的装置,然后输送到边缘处理装置。重复此过程,直到所有边缘处理装置都被加载。当完成边缘处理时,将完成的镜片从边缘处理装置中移出,然后放回库中。在此不利的是,从镜片的测量到完成边缘处理,镜片的处理时间相对较长。
WO 2001/070460 A1公开了一种用于测量镜片并对其进行边缘处理的设备和方法,其中将待处理的镜片分配到两个处理单元,每个处理单元包括测量装置和边缘处理装置。
US 2007/0264915 A1描述了一种用于眼镜片的边缘处理的装置,其中,与装载台耦接的测量装置和用于眼镜片的边缘处理装置借助于装载臂链接。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备、一种处理装置、一种测量装置和/或一种方法,它们中的每一个都允许对镜片进行灵活地可管理的测量和/或对准和/或处理,特别是边缘处理,其从镜片被从运送箱中移出开始,直到且包括完成的已处理镜片放置在运送箱中为止,具有最短可能的镜片处理时间或最大可能的镜片产量。
该解决方案包括具有权利要求1、2或38的特征的设备,具有权利要求19、20或41的特征的处理装置,具有权利要求28的特征的测量装置以及具有权利要求30、31或45的特征的方法。有利的进一步发展是从属权利要求的主题。
根据本发明的第一方面,优选地提供,在所述至少一个测量装置与所述至少一个处理装置之间设置至少一个输送装置,在至少一个接收装置、至少一个测量装置和至少一个输送装置之间设置至少一个操控装置或设备,特别地,使得至少一个测量装置、至少一个输送装置和至少一个处理装置相对于彼此以任意数量和/或取向布置或可以相对于彼此以任意数量和/或取向布置。
因此,根据本发明的装置优选地具有模块化设计。
至少一个测量装置和至少一个处理装置经由至少一个输送装置可操作地彼此连接。
根据本发明,可以改变测量装置、处理装置和输送装置相互间的布置。因此,根据本发明,任意数量的测量装置可以与任意数量的处理装置链接。例如,单个测量装置可以链接到两个或更多个处理装置,或者两个或更多个测量装置可以链接到单个处理装置,或者特别地两个或更多个测量装置可以链接到两个或更多个处理装置。
此外,测量装置(一个或多个)、输送装置(一个或多个)和/或处理装置(一个或多个)的技术和/或结构设计和/或操作方式可以自由选择。结果,根据本发明的装置可以适合于镜片的测量和/或处理的多种要求(例如,关于测量持续时间和/或处理持续时间和/或尺寸和/或形状)。
结果,从镜片的测量开始到处理的完成,以最短可能的处理时间和/或最少可能的时间损失实现了镜片的灵活的测量和处理。
根据本发明的另一方面在于,利用根据本发明的装置,可以实现特别高的完成处理的镜片,特别是经过边缘处理的镜片的产量(例如每小时完成处理的镜片的数量)。原则上,这可以借助于选定数量的测量装置(一个或多个)和/或处理装置(一个或多个),或者根据选择的技术设计和/或操作模式,或者基于如此选定的测量装置(一个或多个)和/或处理装置(一个或多个)的产量或借助于这些措施中的两个或更多个的组合来实现。
因此,根据本发明的装置的模块化结构特别涉及存在的测量装置和/或处理装置的数量,涉及它们的链接方式和/或,涉及测量装置和/或处理装置的结构设计和/或操作模式的选择。
根据也可以独立实现的另一方面,本发明涉及一种用于镜片处理的装置。该设备包括两个测量装置、两个处理装置、两个输送装置和一个操控装置。该操控装置设置在测量装置与输送装置之间,并且包括用于将镜片从测量装置转移到输送装置的操控单元,从而没有将测量装置精确地固定分配给处理装置。
根据也可以独立实现的另一方面,本发明涉及一种用于镜片处理,特别是镜片的边缘处理的设备。该设备包括用于测量待处理镜片的第一测量装置和第二测量装置以及用于镜片处理,特别是镜片的边缘处理的第一处理装置和第二处理装置。此外,该设备具有包围测量装置和处理装置的壳体,或者形成用于测量装置和处理装置的公共壳体。该设备被设计成使得在一个测量装置中进行测量之后,可以将镜片按需要输送到第一处理装置或第二处理装置或输送到被分配给各个处理装置的输送装置。这实现了灵活的工作流程和高镜片产量。
该装置优选地具有操控装置,该操控装置被设计为从两个测量装置移除镜片,并且可选地将它们转移到处理装置之一或转移到被分配给相应的处理装置的输送装置,以将镜片输送到相应的处理装置中。这有利于高产量。
也可以独立地实现的本发明的另一方面涉及一种用于对具有粗处理区和精处理区的镜片进行边缘处理的处理装置。在该处理装置中,设置有两个一体式主轴壳体,它们彼此偏离地布置在转动装置上,使得它们能够绕转动轴线转动180°,从而每个一体式主轴壳体都被布置成能够从粗处理区转移到精处理区并返回。这有利于高产量。
也可以独立实现的本发明的另一方面涉及一种用于处理镜片,特别是对镜片进行边缘处理的处理装置。该处理装置具有粗处理区和精处理区,并且被设计用于在粗处理区和粗处理区中同时处理镜片。此外,该处理装置具有带有两个工件主轴的主轴装置,其中,每个工件主轴被设计为在处理期间保持镜片。主轴装置能够与工件主轴一起转动,从而可以将工件主轴从粗处理区移动到精处理区,以及从所述精处理区移动到所述粗处理区。这有利于高产量。
工件主轴优选地布置成彼此相距固定的距离,特别是使得当主轴装置转动180°时,工件主轴交换它们的位置。
主轴装置优选地能够绕优选竖直的转动轴线转动和/或借助于转动装置转动,特别是转动180°,以用于使工件主轴在粗处理区与精处理区之间变换。
优选地,粗处理区仅具有一个工具主轴,和/或精处理区具有几个工具主轴,特别是五个工具主轴。
根据本发明的方法的特征在于以下事实:待处理的镜片以任何顺序从运送容器中移出,镜片被进给到任何测量装置和/或镜片被进给到任何处理装置。
特别地,待处理的镜片可以以任何顺序被运送到可自由选择的测量装置,然后借助于可自由选择的输送装置被运送到处理装置并再次返回。由于总是可以选择可用于相应的镜片的测量和/或边缘处理的测量装置和/或输送装置和/或处理装置,因此可以对镜片进行特别灵活的测量和边缘处理。
也可以独立地实现的本发明的另一方面,涉及一种用于在具有粗处理区和精处理区的处理装置中处理镜片,特别是对镜片进行边缘处理的方法。该处理装置具有主轴装置,该主轴装置具有两个工件主轴,优选地布置成彼此相距固定的距离。一个工件主轴在精处理区中的处理期间保持一个镜片,而同时另一个工件主轴在粗处理区中保持第二镜片。在精处理区中进行处理之后,主轴装置特别是转动180°,从而使位于精处理区中的工件主轴枢转到粗处理区中,并且使位于粗处理区中的镜片枢转进入精处理区。这有利于高产量。
优选地,当在精处理区中对镜片进行机加工时,将镜片装载到位于粗处理区中的工件主轴中,从位于粗处理区中的工件主轴上卸载,和/或在粗处理区中进行机加工。这有利于高产量。
进一步优选的是,特别是在精处理区中处理镜片的期间,输送装置将完成的经机加工的镜片从粗处理区中的工件主轴上移出,然后将待机加工的镜片转移到该工件主轴上。这有利于高产量。
优选的是,输送装置借助于第二夹紧器或吸盘从工件主轴上接管已完成的经处理的镜片,其中,然后将第二夹紧器或吸盘旋转离开,并且借助第一夹紧器或吸盘将待处理的镜片移交给工件主轴上,同时保持镜片的取向。
如果具有高于平均水平的处理时间的镜片进入根据本发明的设备,则根据本发明的装置或根据本发明的方法是特别有利的,例如,这是因为其测量和/或其处理由于特殊情况(诸如,例如,相对于测量而言非凡的光学特性,例如由于复杂的所需边缘形状而导致的许多和/或复杂的处理步骤)而高于平均水平。利用根据本发明的装置或根据本发明的方法,例如可以在可以最小化后续待处理的镜片的等待时间的时刻,将这种镜片进给到其测量和处理中。
换句话说:要用较短的处理时间处理的镜片可以“超过”要用较长的处理时间处理的另一镜片,特别是借助于至少一个操控装置或设备和/或至少一个输送装置的适当控制。因此可以避免这样的镜片确定整个装置的工作速度。
由于测量和处理的解耦,以及自由选择将镜片进给入其测量和处理的顺序的可能性,因此可以执行一个镜片的耗时的测量和/或处理,而不会过度地延迟后续镜片的测量和/或处理。
根据本发明的设备和根据本发明的方法特别适合于眼镜镜片的边缘处理。
在本发明的意义上,镜片的边缘处理特别是(专用于)镜片的边缘的处理,以使镜片适应于眼镜架。特别地,边缘处理(排他地)改变了边缘的几何形状或使其适应于眼镜架。
根据本发明的处理装置优选地具有粗处理区以及精处理区。特别优选地,粗处理区布置在处理装置的装载区域中。根据本发明的处理装置允许同时和/或以时间重叠的方式对两个镜片进行边缘处理,即第一镜片的粗处理和第二镜片的精处理。这样可以在镜片的边缘处理中节省大量的时间。
有利的其他实施例由从属权利要求得出。
有利地,提供至少两个处理装置和/或至少两个测量装置。选择的处理装置和测量装置的数量越多,每小时可处理的镜片数量就越多。在实践中,两个测量装置和两个至四个处理装置的组合已被证明是特别合适的。
建议提供结构相同的测量装置和/或结构相同的处理装置,从而可以使用相同的程序测量和/或处理每个镜片。然而,取决于个别情况的情形,提供不同设计的测量装置和/或处理装置以执行不同的测量程序或处理程序也是有利的。
至少一个测量装置可以有利地被设计用于借助于偏转法、透射辐射和/或发光辐射的非接触式测量。因此,可以尽可能快地测量具有不同光学特性的镜片。当然,至少一个测量装置也可以以本身已知的方式配备,例如配备用于触觉测量的探针。
特别优选地,操控装置或操控设备具有第一操控单元,用于将镜片从至少一个运送箱转移到至少一个测量装置和/或从至少一个输送装置转移到至少一个运送箱,优选地具有第二操控单元,用于将镜片从所述至少一个测量装置转移到所述至少一个输送装置。以这种方式,特别是可以以至少特别简单的方式实现至少一个测量装置与两个或更多个处理装置的分离,即在测量待处理的镜片之后自由选择处理装置。
有利地,至少一个保持装置形成用于待处理的镜片和/或其运送箱的缓冲区。该措施使得能够以特别简单的方式自由选择待处理的镜片的处理顺序。特别地,缓冲装置可以具有至少两个,优选地至少三个输送带,其被方便地布置成彼此平行。在后者中,中心带用于循环运送箱,每个运送箱都可以从外部输送带引导到中心带上,然后再回到外部输送带上。
有利地,根据本发明的装置具有用于至少一个测量装置的至少一个测量区域和用于至少一个处理装置的至少一个处理区域。因此,测量区域(一个或多个)和处理区域(一个或多个)可以以简单的方式在空间上彼此分开。
接收区域或接收装置可以有利地设置在测量区域中,以确保将镜片容易地运送到在空间上邻近设置的至少一个测量装置中。
有利地,至少一个输送装置在至少一个测量区域和至少一个处理区域上延伸,以桥接至少一个测量区域与至少一个处理区域之间的空间间隔。
至少一个测量区域和至少一个处理区域也可以通过分隔壁彼此分开。在这种情况下,至少一个输送装置可以有利地穿过设置在分隔壁中的至少一个开口。
优选地,根据本发明的方法被设计为,使得可以根据待处理的各个镜片的测量和/或处理能力和/或根据测量装置和/或处理装置上的可用容量来选择相应的测量装置和/或相应的处理装置。特别地,可以选择是否选择一个或多个测量装置或一个或多个处理装置和/或是否使用相同或不同的测量装置或相同和/或不同的处理装置来执行根据本发明的方法。这样可以快速并灵活地测量和处理镜片。至少一个测量装置或至少一个处理装置的停滞时间可以被最小化。可以选择具有高于平均水平的测量和/或处理时间的镜片来进行测量和处理,使得可以使随后的具有例如较短的测量和/或处理时间的镜片的等待时间最小化,甚至完全避免。
根据本发明的方法的有利的进一步发展是,可以同时测量和/或处理至少两个镜片。特别优选的是同时处理至少四个镜片,因为镜片的处理通常比镜片的测量花费更长的时间。
根据本发明的处理装置优选地具有两个工件主轴,特别是每个工件主轴布置在主轴壳体中,优选地其中,两个主轴壳体被设计成相对于彼此枢转,使得它们能交替地枢转到根据本发明的装置的粗处理区和精处理区。因此,可以以特别简单的方式利用不同的、可自由选择的工具将待处理的镜片进给给不同的处理步骤。
如果两个主轴壳体彼此偏离地布置,则以有利的方式减小“飞行圆”,即对于两个壳体的移动保持自由的半径。
附图说明
下面参考附图更详细地描述本发明的实施例的示例。就此而言,如上所述的或以下根据附图说明和权利要求得出的所有特征和特性可以彼此独立地并且以任意期望的组合实现。它以示意图形式显示,而不是按比例表示:
图1是根据本发明的设备的基本结构的第一实施例的透视图;
图2是根据本发明的设备的第二实施例的俯视图;
图3是根据本发明的设备的第三实施例的俯视图;
图4是根据本发明的设备的第四实施例的俯视图;
图5是根据本发明的设备的第五实施例的俯视图;
图6a是根据本发明的设备的处理装置或设备的实施例的平面图;
图6b是根据图6a的操控装置或设备的侧视图;
图7是根据本发明使用的测量装置的示例的示意图;
图8是处于装载位置的根据图7的根据本发明使用的测量装置的实施例的透视图;
图9是处于测量位置的根据图7的根据本发明使用的测量装置的实施例的透视图;
图10是根据图7的根据本发明的测量装置的子部分的另一实施例;
图11是可利用根据图7的根据本发明的测量装置的方法的实施例的框图;
图12是具有根据本发明的设备的输送装置的实施例的根据图6a、图6b的操控装置或设备;
图13是具有根据本发明的设备的处理装置的实施例的根据图12的输送装置;
图14a是用于根据本发明的设备的处理装置的实施例的第一透视图;
图14b在另一个透视图中示出了根据图14a的处理装置;
图15是根据本发明的方法的实施例的示例性时间表。
具体实施方式
图1至图5示出了根据本发明的设备的各种实施例,其中相同或相当的部件被赋予相同的附图标记。
图1示出了根据本发明的用于镜片处理的设备1的第一实施例的基本结构的示例。在示例性实施例中,根据本发明的设备1用于测量待处理的镜片并且对待处理的镜片进行去屑边缘机加工,特别是以这样的方式,使得根据指定的生产数据和/或帧数据得到完成的经边缘机加工的镜片,特别是包括在眼镜架(未示出)中的完成的经边缘机加工的镜片。
根据本发明的设备1优选地具有壳体10,该壳体优选地基本上分为测量区域10a和处理区域10b。
壳体10特别用于工作中的安全,例如,关于工具或主轴的破损,声音保护以及防止屑碎片的保护。
它可以被设计成一件或几件,特别是分成用于测量区域10a的壳体部分和用于处理区域10b的壳体部分(未示出)。相应地,根据本发明的设备1可以被构造在单个基础框架或多部分基础框架上,特别是用于测量区域10a的基础框架部分和用于处理区域10b的基础框架部分(未示出)。
在测量区域10a中,设置有至少一个测量装置40、110,用于测量和/或对准待处理的镜片,而在处理区域10b中,布置有至少一个处理装置50,用于对镜片进行边缘处理,特别是通过去屑边缘机加工对镜片进行边缘处理。
优选地,根据本发明的设备1的测量区域10a和处理区域10b通过分隔壁11彼此分开。分隔壁11旨在将在镜片去屑机加工过程中产生的屑废物对测量区域10a的污染至少降低到最小程度。
优选地,至少一个输送装置30a、30b穿过分隔壁11中的相应的开口11a、11b。开口11a、11b优选地设置有门(未示出),这些门在由输送装置30a、30b输送的镜片通过之前露出开口11a、11b,并在通过后再次关闭开口11a、11b。
至少一个输送装置30a、30b用于将待处理的镜片从至少一个测量装置40、110,即,自测量区域10a离开,输送到至少一个处理装置50,以及将完成的处理过的镜片从至少一个处理装置50输送回根据本发明的设备1的测量区域10a。
优选地,外部输送带12被布置为与壳体10上的测量区域10a相邻,其用于将待处理的镜片进给到根据本发明的设备1或将完成的经过边缘处理的镜片从根据本发明的设备1中运送走。
镜片优选容纳在运送箱13中。
外部输送带12可以优选地形成更大和/或更复杂的输送器系统的一部分,特别是线性或环形输送器系统,用于将镜片坯件以及经部分和完全处理的镜片运送到各种处理装置(未示出)或从各种处理装置中运出。然而,代替外部输送带12,也可以想到用于镜片的其他运送装置。
此外,优选地将附接到旋转臂14的操作单元14a布置在壳体10上。该操作单元14a优选地具有显示装置和输入装置,该显示装置特别是用于显示镜片的控制菜单和/或处理状态,该输入装置特别是优选用于集中输入控制命令和/或显示请求。借助于操作单元14a,至少一个输送装置30、至少一个测量装置40、110和至少一个处理装置50可以由操作者监控和/或借助于数据输入来控制。此外,可以监视镜片的处理状态。
旋转臂14用于使操作单元14a沿任何方向旋转至根据本发明的设备1的壳体10的任一侧。取决于操作单元14a相对于壳体10或相对于至少一个测量装置40和/或至少一个处理装置50的位置,操作单元14a可以被设计为显示不同的显示菜单和/或控制菜单,例如用于至少一个测量装置40和/或至少一个处理装置50的不同的显示菜单和/或控制菜单。
当然,根据本发明的设备1的操作也可以借助于不同构造或设计的操作装置来实现,特别是借助于诸如平板电脑、膝上型计算机等的无线操作装置来实现,该无线操作装置还优选地可以显示不同的显示菜单和/或控制菜单,例如用于至少一个测量装置40和/或至少一个处理装置50的不同的显示菜单和/或控制菜单,取决于它们相对于壳体10或至少一个测量装置40和/或至少一个处理装置50的位置。
开关柜15以本身已知的方式容纳根据本发明的设备1的供电、操作和控制所必需的组件。
图2示出了根据本发明的设备1'的第二实施例的平面图。仅出于清楚的原因而示出了壳体10和在测量区域10a与处理区域10b之间的分隔壁11。
外部输送带12用于输送带有待处理的镜片16a、160的运送箱13以运送到根据本发明的设备1',以及输送带有已完成的经处理的镜片16b的运送箱13以从根据本发明的设备1'运送。
运送箱13设置有数据载体13a,例如,条形码、RFID芯片等。数据载体13a本身可以包含分配给它们的待处理的镜片16a、160的生产数据和/或帧数据。然而,数据载体13a也可以仅包含例如分配给它们的镜片16a、160的标识数据,例如顺序号等。在这种情况下,生产数据和帧数据被储存在例如控制单元或控制中心(见下文)中,并链接到分配给它们的相应标识数据。
输送带12优选地与布置在根据本发明的设备的测量区域10a中的两个缓冲带17a、17b可操作地连接,所述缓冲带形成缓冲区域17。缓冲带17a、17b可以被设计为例如辊式输送器或输送带,并且在示例性实施例中,为最多八个运送箱13提供空间。
缓冲带17a优选地将运送箱13运离输送带12并沿箭头E的方向运送到测量区域10a中,而缓冲带17b将运送箱13沿箭头R的方向在输送带12方向上从测量区域10a中运出。
运送箱13以本身已知的方式例如借助于推动器12a从输送带12推到缓冲带17a上。运送箱13也以本身已知的方式例如借助于止动装置18(参见图6a、图6b)在缓冲带17a、17b上前进。
止动装置18也可以被设计成例如推动器,其能够以本身已知的方式横向于运送箱13的运送方向(即,横向于箭头E或R)移动。
在输送带12与缓冲带17a之间的过渡处,优选地设有读取装置19,例如激光扫描仪(参见图6a、图6b),其读出储存在数据载体13a上的用于位于其中的待处理的镜片16a、160的生产数据和/或帧数据,并将这些数据传输到根据本发明的设备1'的控制系统。
也可以在缓冲带17a的端部(未示出)上设置推动器,以便将运送箱13以本身已知的方式横向于运送箱13的运送方向(即,横向于箭头E或R)从缓冲带17a推到缓冲带17b上。
缓冲区17或缓冲带17a、17b优选地用作针对运送箱13的缓冲储存器。
这是特别有用的,因为待处理的镜片16a、160不必以它们到达缓冲带17a的相同顺序进给到其测量和处理。而是,可以首先测量和处理待处理的较晚到达的镜片16a、160,而待处理的较早到达的镜片16a、160沿箭头E和/或R在它们的运送箱13中进一步输送,直到通过根据本发明的设备1'的控制系统选择它们进行测量和处理。因此,可以说,较晚到达的镜片16a、160可以相对于其测量和处理的次序“超过”已经处于缓冲区17中的镜片16a、160。这样做的优点是,例如,只有在测量时间和/或处理时间高于平均水平的镜片16a、160(例如,测量和/或处理复杂的镜片)将根据本发明的设备1'内的镜片测量和镜片处理的整个过程减慢到最小的可能程度时才进行对所述镜片16a、160进行测量和处理。
结果,在尽可能短的“等待时间”之后,后续的镜片16a、160可以被输送到空闲的测量装置40、110和/或空闲的处理装置50,并且因此被进给到其测量和处理。同时,尽可能减少了并且在最佳情况下完全避免了在至少一个测量装置40、110和至少一个处理装置50上的“停滞时间”(即,没有镜片处理的等待时间)。
为了支持缓冲效果,还可以想到在两个缓冲带17a、17b之间设置第三输送带(未示出),该第三输送带平行于缓冲带17a、17b延伸布置并且从例如WO 2013/131656A2可获知其原理。这种第三输送带使得,如果容纳在运送箱13中的镜片16a、160尚未打算用于测量或处理,则能够优选地借助于本身已知的推动器(未示出)将运送箱13优选地从缓冲带17b推到第三输送带上。在这种情况下,第三输送带(如缓冲带17a),将沿箭头E的方向运送运送箱13。结果,然后运送箱13将在第三输送带和缓冲带17b上循环。当然,可以想到运送箱13在第三运送带和缓冲带17a上的这种循环。在这种情况下,第三运送带将沿箭头R的方向运送运送箱13。
在测量区域10a中,在示例性实施例中提供了两个测量装置40、110,其优选在结构上相同。测量装置40、110中的每个可以测量待处理的镜片16a、160,特别是使得可以以本身已知的方式在正确的空间取向中将所测量的待处理镜片16a转移到至少一个处理装置50上,从而获得与它们各自的生产数据和/或帧数据相对应的完成的经边缘处理的镜片16b。
在示例性实施例中,两个测量装置40、110连接到两个输送装置30a、30b。将待处理的镜片16a、160从其运送箱13转移到可自由选择的测量装置40、110,从测量装置40转移到可自由选择的输送装置30a、30b,以及将完成的经边缘处理的镜片16b从输送装置30a、30b转移回到它们的运送箱13是经由操控装置或设备20进行的,如图6a、图6b和图12所示(见下文)。
输送装置30a、30b优选在保持其空间取向的同时将待处理的经测量和对准的镜片16a从测量区域10a运送到根据本发明的设备1'的处理区域10b。
从根据图1的示例性的实施例中还可以看出,输送装置30a、30b优选地穿过在测量区域10a与处理区域10b之间的分隔壁11中的开口11a、11b。分隔壁11旨在至少使在镜片16a的去屑边缘机加工期间产生的屑碎片对测量区域10a的污染最小化。为此,输送装置30a、30b穿过的开口11a、11b优选地设置有门(未示出),该门在通过输送装置30a、30b运送的镜片16a、16b通过之前露出开口11a、11b,并在通过后再次将其关闭。
在示例性的实施例中,在处理区域10b中设置了两个优选地构造相同的处理装置50,该处理装置50连接到输送装置30a、30b。
在示例性的实施例中,它们是分别被划分为粗处理区51和精处理区52的边缘处理装置50。
首先,在粗处理区51中对待处理的镜片16a进行初始的去屑边缘机加工操作,在该粗处理区中,近似地产生镜片16a的期望轮廓。
然后优选地将以此方式预先机加工后的镜片16a转移到精处理区52,在该精处理区52中完成期望的轮廓。然后,优选地将现已完成的经边缘机加工的镜片16b再次转移至输送装置30a、30b,运送回根据本发明的设备1'的测量区域10a,并再次放置在相关联的运送箱13中。
为了去除在镜片16a的边缘机加工过程中产生的屑废物,可以在处理区域10b的底部中设置吸气口69,例如,以本身已知的方式连接吸气系统,该吸气系统具有用于输送出屑废物的管道。
有利地,输送装置30a、30b和处理装置50被附接到横跨处理区域10b(未示出)的支撑框架,以便尽可能地减少它们的污染并且使不费力地抽吸屑废物。然后,处理区域10b的底部也可以设计成例如槽68的形式,特别是为了简化在吸气口69的区域中屑废物的收集。然后,如果需要,这样的吸气过程也可以设计成不连续地进行,并且因此以节能的方式进行,并且具有较小的噪音干扰。
优选地,在每个处理装置50中可以同时处理两个镜片16a,其中,在每种情况下,每个镜片16a位于粗处理区51中,并且在每种情况下,每个镜片16a位于精处理区52中。因此,优选地,在根据本发明的设备1'的该示例性实施例中,可以测量两个镜片16a,并且可以同时和/或以时间重叠的方式对四个镜片16a进行边缘处理。
优选地,壳体10特别是在侧向上和/或完全地包围测量装置40、110,输送装置30a、30b,处理装置20,处理装置50和/或缓冲区17。
图3示出了根据本发明的设备1”的第三实施例的平面图。设备1”基本上对应于根据图2的设备1',并且具有基本上相同的组件。因此,在这方面已经使用了相同的附图标记,并且在这方面参考了以上关于图2的描述。
在如图2所示的根据本发明的设备1'与如图3所示的根据本发明的设备1”之间的本质区别在于,测量装置40、110没有彼此紧挨着布置,而是彼此交错地布置。因此,输送装置30a、30b彼此平行地布置,并且将测量装置40、110与一个处理装置50分别连接。
将待处理的镜片16a、160从它们的运送箱13转移到可自由选择的测量装置40、110,从测量装置40、110转移到可自由选择的输送装置30a、30b,以及将已完成的经处理的镜片16b从相应的输送装置30a、30b转移回到它们的运送箱13经由操控装置或操控设备20进行,如图6a、图6b和图11所示(见下文)。
图4示出了根据本发明的设备1”'的第四实施例的俯视图。
设备1”'基本上对应于根据图2的设备1',并且具有基本上相同的组件。因此,在这方面已经使用了相同的附图标记,并且在这方面参考了以上关于图2的描述。
在如图2所示的根据本发明的设备1'与如图4所示的根据本发明的设备1”'之间的本质区别在于,设置有几个测量装置40、110,在示例性实施例中设置有两个测量装置,测量台42被分配给测量装置,用于接收待处理的镜片16a、160。输送装置30a、30b彼此平行布置,并且在不同的情况下将测量台42连接到一个处理装置50。将待处理的镜片16a、160从其运送箱13中移出,将其放置于测量台42上以进行测量,并借助于测量台42的转动将其进给到各个测量装置40、110。在测量之后,仍待处理的已测量镜片16a在保持其取向的同时被转移到输送装置30a、30b;相反,完成的经处理的镜片16b通过输送装置30a、30b运送回测量区域10a,并转移至分配给它们的运送箱13。
将待处理的镜片16a从其运送箱13转移到测量台42,从测量台42转移到可自由选择的输送装置30a、30b,以及将完成的处理过的镜片16b从各自的输送装置30a、30b转移回到它们的运送箱13是通过操控装置或操控设备20进行的,如图6a、图6b和图11示例性地所示(见下文)。
图5示出了根据本发明的设备1””的第五实施例的俯视图。设备1””与图2所示的设备1'基本相同,并且具有基本上相同的组件。因此,在这方面使用了相同的附图标记,并且在这方面参考图2的以上描述。
在如图2所示的根据本发明的设备1'与如图5所示的根据本发明的设备1””之间的本质区别在于,测量装置40、110和处理装置50是通过转动90°布置的。如借助于虚线所示,这允许壳体10””具有缩短的设计。
将待处理的镜片16a、160从它们的运送箱13转移到可自由选择的测量装置40、110,从测量装置40、110转移到可自由选择的输送装置30a、30b,以及将完成的经处理的镜片16b从相应的输送装置30a、30b转移回到它们的运送箱13是经由操控装置或操控设备20进行的,如图6a、图6b和图11中示例性所示(见下文)。
因此,图2至图5以示例的方式示出了构造原理,通过该构造原理来表征根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””。该构造原理包括至少一个测量装置40、110与至少一个处理装置50的布置以及它们借助于至少一个输送装置30a、30b连接。
结果,在示例性实施例中,根据定义的生产数据和/或帧数据对待处理的镜片16a、160进行测量和边缘处理以获得完成的经处理的镜片16b,然后可以将其插入眼镜架中。
可以例如根据各个测量装置40、110和处理装置50的设计和/或操作模式、每个镜片16a、160的测量或处理速度等的选择,按需选择要组合的测量装置40、110和处理装置50的数量。
测量装置40、110和处理装置50可以相对于设备1、1'、1”、1”'、1””以任何方式相对于彼此布置或定向,例如取决于它们的尺寸和/或结构。
然后输送装置30a、30b的设计和数量可以根据数量以及在必要时还根据相应设备1、1'、1”、1”'、1””中的测量装置40、110和处理装置50的布置来选择。
在根据图2至图5的示例性实施例中,选择了分别具有粗处理区51和精处理区52的两个测量装置40、110和两个处理装置50。但是,可以根据需要改变、更改和/或扩展此选择。因此,具有缓冲带17a、17b的缓冲区17的安装是有利的,以便保持足够的待处理的镜片16a储备和/或快速运送完成的镜片16b,从而尽可能地避免待处理的镜片16a、160的测量和/或处理延迟。
图6a、图6b和图12示出了用于镜片16a、160、16b的操控装置或操控设备20的实施例。
在该示例性实施例中,将操控装置或操控设备20分配给根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的测量区域10a。
图6a以俯视图或图6b中的箭头Via、VIa的方向示出了操控装置或操控设备20。因此,图6b以侧视图或图6a中的箭头VIb、VIb的方向示出了操控装置或设备20。图6a、图6b还示出了布置在缓冲带17a、17b之间的止动装置18,用于控制用于镜片16a、160、16b的运送箱13在缓冲带17a、17b上的前进。最后,图6a、图6b还示出了读取装置19,该读取装置19用于读出储存在数据载体13'上的用于位于相关联的运送箱13中的待处理的镜片16a、160的生产数据和/或帧数据。
处理装置或处理设备20具有第一操控单元20a。第一操控单元20a优选一方面用于将待处理的镜片16a、160从分配给它们的,特别是位于缓冲带17a、17b上的运送箱13转移至分配给相应的测量装置40、110的镜片保持器41、134。
第一操控装置或操控单元20a进一步优选地用于将完成的镜片16b从输送器30a、30b转移回到它们各自的相关联的运送箱13(详细参见下文)。
为此,在示例性实施例中,第一操控单元20a优选地具有带有两个引导件21a、21b的第一轨道21,第二轨道22以直角布置在第一轨道21上,并且以本身已知的方式在引导件21a、21b中被引导。第二轨道22能够沿着第一轨道21在由箭头L指示的方向上(在坐标x的方向上)移动,在示例性实施例中,借助于电动机29a电驱动。在第二轨道22上布置并引导有夹紧装置23,该夹紧装置在由箭头M指示的方向上(在坐标y的方向上)可移动,该夹紧装置在示例性实施例中由电动机29b电驱动。夹紧装置23具有夹紧器或吸盘24,在示例性实施例中夹紧器或吸盘24气动驱动的,能够在由箭头N指示的方向(在坐标z的方向上)移动,用于夹紧或吸住镜片16a、160、16b。
操控装置或操控设备20还优选地包括第二操控单元20b。第二操控单元20b特别用于将仍待处理的已测量镜片16a从分配给测量装置40、110的各个镜片保持器41、134转移到自由选择的输送装置30a、30b(也参见图11)。
为此,示例性实施例中的第二操控单元20b优选具有第一轨道25,第二轨道26以本身已知的方式布置在第一轨道25上并且被引导。在示例性实施例中,第二轨道26借助于电驱动的电动机29c可沿第一轨道25在由箭头O指示的方向(沿坐标y的方向)上移动。在第二轨道26上沿由箭头P指示的方向(在坐标x的方向上)布置有夹紧装置27,该夹紧装置在示例性实施例中借助于电动机29d可以电气方式移动,并且以本身已知的方式被引导。夹紧装置27具有夹紧器或吸盘28,在示例性实施例中是气动驱动的,该夹紧器或吸盘28可沿由箭头Q指示的方向(沿坐标z的方向)移动,以夹紧或吸住镜片16a。
操控装置或操控设备20的操控单元20a,20b优选地附接到根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的未示出的支撑框架。
至少一个测量装置40、110可以是任何设计并例如借助于机械扫描或非接触式扫描来操作。在示例性实施例中,至少一个测量装置被设计用于借助于偏转法和/或透射测量和/或发光辐射对待处理的镜片进行非接触式测量。为此目的,将每个待处理的镜片16a容纳在镜片保持器41中。
在示例性实施例中,提供了成对的镜片保持器41,其可相对于彼此枢转。因此,一对中的镜片保持器41可以装载有镜片16a,而一对中装载有镜片16a的第二镜片保持器41位于测量装置40、110内。例如,每个镜片保持器41可以具有圆形框架41a,该圆形框架41a具有如WO 2016/095939A1中所述的三个或四个夹紧元件(未示出)。
图7至图11示出了可以与这种测量装置110一起使用的测量装置110或测量方法的实施例。
根据图7,示例性实施例用于测量具有在示例性实施例中为凸面的顶侧161和在示例性实施例中为凹面的底侧162的镜片160。
镜片160可以进一步以本身已知的方式设置有涂层160',以用于抗反射涂层和/或硬质涂层(硬涂层)的示例。
根据本发明,装置110包括至少第一辐射源140,可能是具有用于产生辐射图案的上游狭缝隔膜或掩模143'的另一辐射源140',第二辐射源150和/或测量和/或检测装置120。
测量和/或检测单元的取向,例如测量和/或检测装置的照相机122的照相机物镜123(见下文)的取向,限定了测量轴线M'。
装置110可以以本身已知的方式布置在框架、保持器或工作台上。但是,该装置也可以例如集成在用于处理的装置中,例如,用于成形光学活性物体,例如光学镜片,特别是眼镜片。
从图8和图9可以看出,根据本发明的装置110的示例性实施例具有保持台111,该保持台111具有底侧112和顶侧113。
照相机单元120优选地附接到保持台111,特别是其底侧112。照相机单元120具有保持器121,具有照相机物镜123的照相机122(在示例性实施例中为具有CCD传感器的照相机)被保持在保持器121上。
照相机物镜123优选地竖直向上定向。
在示例性实施例中,照相机122设置有偏振滤光器(未示出)。因此,在照相机物镜123上方,在保持器121上布置有电动机124,在示例性实施例中为电驱动的步进电动机,用于使偏振滤光器转动。偏振滤光器以本身已知的方式使用,以确定偏振镜片160的偏振方向。
此外,照相机122或照相机物镜123优选地具有过滤器装置(未示出),用于吸收和/或偏转由激光二极管141发射的激发辐射(参见下文)。
保持器121中的开口124和保持台中的凹部114在垂直方向上为照相机物镜123提供了自由的测量路径,从而限定了垂直延伸的测量轴线M'。
保持元件115优选地布置在保持台111上,尤其是在其顶侧113上。带有驱动单元116的齿条-齿轮传动装置具有电动机,该齿条-齿轮传动装置被保持在保持元件115上。驱动单元116将齿条117以本身已知的方式沿着移动轴线z'(以下称为z'轴)移动。在示例性实施例中,z'轴和测量轴线M'在垂直方向上彼此平行延伸。
优选地,夹紧单元130的保持板131固定地布置在齿条117的下端。保持板131附接到引导靴133a。引导靴133a在导轨133b上被引导,该导轨优选无游隙,例如,以本身已知的滚动方式预紧。导轨133b附接到引导板132,该引导板132又被保持在保持器115上。
夹紧装置134,例如从WO 2016/095939A1已知,在示例性实施例中,具有可移动夹紧元件135的定心/夹紧装置优选地附接到保持板131。夹紧装置134用于对镜片160进行夹紧和定心。借助于齿条-齿轮传动装置,因此保持板131以及夹紧装置134可以沿着导轨133b在z'轴的方向上竖直地移动。
在示例性实施例中,夹紧元件135可以气动地移动。因此,在该示例性实施例中,在保持板131的下方设置有用于移动夹紧元件135的气动气缸驱动装置136。
存放台137优选地布置在夹紧装置134下方。存放台137优选地借助于保持臂138布置在轴承和旋转装置139上,使得其可以绕平行于z'轴和/或平行于测量轴线M'延伸的旋转轴线S'旋转(在此示例中,借助于驱动气缸139'气动)。
优选地,第一辐射源140进一步设置在保持板111的顶侧113上。在示例性实施例中,该第一辐射源140包括两组140a、140b,每组四个激光二极管141。在示例性实施例中,每组140a、140b的激光二极管141彼此平行地布置,每组激光二极管有两行,并且相对于z'轴或相对于测量轴线M'成15°的角。激光二极管141可以设置有用于产生线形辐射的合适的元件,例如圆柱形镜片、光栅镜片、衍射光学元件(DOE)。也可以使用计算机生成的全息图(CGH)。在示例性实施例中,激光二极管141进一步布置成彼此偏移。结果,由激光二极管141发射的线形射线也垂直于它们的传播方向而彼此偏移或间隔开。
在示例性实施例中,线形射线之间的距离为大约10mm。
两组140a、140b的激光二极管141a再次彼此成直角布置。激光二极管141通过线路142连接到电源装置(未示出),使得它们可以彼此独立地并且以任何组合被切换。
优选地,用于接收第二辐射源150的接收板151布置在用于齿条-齿轮传动装置的驱动单元116的下方。在示例性实施例中,提供基于TFT的液晶平板显示器作为第二辐射源150。第二辐射源150优选地布置在夹紧装置134上方,并且布置在垂直于z'轴或测量轴线M'取向的平面内。
如上所述,测量装置110也可以由两个部分组成,每个部分具有照相机122、第一辐射源140和第二辐射源150。然后,如图10示例性地示出的,可以设置夹紧和定心布置144。
布置144具有总共两对145,在每种情况下分别具有两个如上所述的带有夹紧元件135的夹紧装置134。在各种情况下,每对145的夹紧装置134被分配给测量装置110的具有照相机122、第一辐射源140和/或第二辐射源150分的一部分。
一对145和/或一对145中的夹紧装置134优选地布置在共同的,尤其是水平的平面中。从图12中也可以明显看出,其中在该图的右侧示出了四个夹紧装置134。
每对145的夹紧装置134优选地安装在转动装置146上,以便沿箭头D的方向转动180°。
换句话说,成对145的夹紧装置134的每一个可绕着优选地垂直轴线转动,特别是可转动180°,特别优选地使得成对的夹紧装置134在转动180°期间交换它们的位置。优选地,转动装置146形成该对145的转动轴线。转动装置146优选地布置在夹紧装置134下方和/或该对145的两个夹紧装置134之间。
如上所述,每对145的夹紧装置134还优选地与各自的存放台137相关联。优选地,每个存放台137被设计成可借助于调节装置147进行高度调节和/或布置或可布置成使得其相对于其分配的夹紧装置134处于根据图8的装载位置(图10的右半部分)或相对于其分配的夹紧装置134处于根据图9的测量位置(图10的左半部分)。
在图10中分别布置在图像背景中的第二夹紧装置134优选地以可以进行测量(下面将详细介绍)的这种方式相对于其分配的元件,即照相机122、第一辐射源140和/或第二辐射源150定位。
在根据图10的右半部分的位置中,如下文所述,可以在前夹紧装置134上装载或卸载要测量的镜片160,而在后夹紧装置134中保持并测量镜片(未示出)。
在根据图10的左半部分的位置中,待测量的镜片160可以被保持在前夹紧装置134中,而完成的已测量镜片160可以被保持在后夹紧装置134(未示出)中,使得该对145可以转动180°。然后,可以如下所述测量待测量的镜片160,而可以如下所述卸载完成的已测量镜片160。
在下文中,描述了一种测量方法的示例(参见图8、图9和图11):
在该过程开始时,根据本发明的装置110的夹紧装置134优选地处于其装载位置(参见图8、图10右)。在该装载位置中,存放台137优选地直接布置在夹紧装置134的下方。
首先,在方法步骤201中,以本身已知的方式通过将待测量的光学活性元件放置在存放台137上来向装置110装载(参见WO 2016/095939A1)待测量的光学活性元件,在示例性实施例中为镜片160,可能配备有涂层160',例如用于眼镜镜片。在此,优选地以这样的方式定向镜片160,使得其在示例性实施例中为凹面的底侧162朝向照相机物镜123定向,而在示例性实施例中为凸面的顶侧161朝向第二辐射源150定向。
此外,在方法步骤202中,首先致动夹紧元件135,使得镜片160相对于夹紧元件135沿着其圆周在夹紧装置134内居中。
随后,在方法步骤202中,致动夹紧装置134的夹紧元件135,使得借助于夹紧元件135夹持镜片160,同时基本上保持镜片160的居中。
现在,在方法步骤203中,首先使夹紧装置134沿z'轴向上移动到这样的程度,使得可以将存放台137从照相机122的照相机物镜123的测量区域中旋转出,从而不妨碍照相机物镜123的测量轴线M'。
最后,在方法步骤203中,借助于齿条-齿轮传动装置,夹紧装置134连同夹持在其中的镜片160一起沿着z'轴朝着第二辐射源150进一步向上移动。
现在,根据本发明的装置110的夹紧装置134处于限定的测量位置(参见图9、图10左)。不论待测光学活性元件的性质如何,该测量位置都可以保持不变,从而有助于使根据本发明的方法标准化。
可以依次或同时执行三种测量方法(见图10):
确定镜片160的底侧162的空间位置
i.在方法步骤204中,两组140a、140b激光二极管141中的每个激光二极管发出线形射线,在示例性实施例中,激发射线具有405nm或450nm的波长。这些限定的波长可以例如借助于未示出的滤光器从由激光二极管141发出的辐射中滤除。
ii.由于激光二极管141相对于彼此的传播方向垂直地布置,因此由激光二极管141发射的线状射线具有大约10mm的间隔。结果,在示例性实施例中,由所有八个激光二极管发出的线状射线以两组每组四条线彼此成直角布置的线型的形式入射在镜片160和/或其涂层160'的材料上。由以这种方式布置的线状射线激发的波长大于405nm或450nm的镜片160和/或其涂层160'的材料的荧光辐射以两组的形式发射,每组有彼此成直角布置并彼此间隔开(即,以网格或格子图案的形式)的四条线。
iii.在示例性实施例中,两组彼此成直角布置的四个线状射线入射在镜片160的底侧162上,该镜片160的底侧162在示例性实施例中是凹面的。因此,由镜片160和/或其涂层160'的材料发出的荧光辐射形成二乘四荧光线的格子或网格图案,在示例性实施例中,其波长大于405nm或450nm。在示例性实施例中,该荧光辐射在方法步骤205中由照相机物镜123捕获,并由照相机122的CCD传感器检测。如果照相机122或照相机物镜123具有用于吸收或偏转由激光二极管141发射的激发辐射的滤光器,则可以特别可靠地且低干扰地检测荧光辐射。所得的测量数据被进给到评估单元170。
iv.借助本身已知的三角测量法(条纹投影作为3D测量方法)评估测量数据。这样,以本身已知的方式确定在示例性实施例中为凹面的镜片160的底侧162的空间位置。对于非对称镜片(例如,自由形式的镜片),测量结果是明确的。对于对称镜片(例如,球形镜片),仍然需要其边缘轮廓上的数据(见下文)来确定其在空间中的位置。
v.通过使用平板玻璃作为测量对象执行上述方法,可以校准根据本发明的装置110。
确定镜片160的参数
i.在方法步骤206中,第二辐射源150(在示例性实施例中是基于TFT的LCD屏幕)在镜片160的顶侧161的方向上以限定的图案(例如,条纹图案)发射射线,在示例性实施例中镜片160的顶侧161是凸面的。射线穿过镜片160,其中,所限定的图案根据镜片160的参数(尤其是其轮廓,其边缘轮廓,任何标记(例如,激光雕刻)和/或镜片160的任何多焦点区域(例如,双焦点或三焦点区域))进行更改。在方法步骤207中,所产生的透射辐射被照相机122的照相机物镜123捕获,并且在示例性实施例中,借助于照相机122的CCD传感器以测量信号的形式被检测。由该透射测量产生的测量数据被进给到评估单元170并被评估。
ii.通过使用平板玻璃作为测量对象执行上述方法,可以校准根据本发明的装置110。
确定镜片160的屈光力
i.在方法步骤208中,第二辐射源150(在示例性实施例中是基于TFT的LCD屏幕)在镜片160的顶侧161的方向上以限定像素的形式发射射线,该镜片160的顶侧161在示例性实施例中是凸面的。射线穿过镜片160,在其中根据镜片160的光学特性而偏转射线。在示例性实施例中,在方法步骤209中,所产生的透射辐射被照相机122的照相机物镜123捕获并借助于照相机122的CCD传感器以测量点的形式进行检测。
ii.为了评估测量点,在示例性实施例中使用了本身已知的射线追踪方法(即,基于射线发射的算法,用于将所确定的测量点追踪回到其源,即,所限定的像素)。借助于射线追踪方法,由照相机122的CCD传感器检测到的所得测量点与布置在第二辐射源150上的像素(即,以测量点的形式检测到的射线的源点)相关联。为了将由CCD传感器捕获的测量点分配给在第二辐射源150中限定的像素,第二辐射源150以本身已知的方式相应地编码。由透射测量和射线追踪方法得到的测量数据被进给到评估单元170。在这种测量方法中,有利的是,如果以这种方式选择由第二辐射源150发射的射线的限定图案:使得可以在CCD传感器上实现足够的信号分离,即测量信号的足够分辨率,以便在最佳情况下,则可以评估每个测量信号。
iii.对测量数据的评估给出了镜片160的屈光力。
iv.通过使用平板玻璃作为测量对象执行上述过程,可以校准根据本发明的装置110。
这些测量数据的链接允许在方法步骤210中确定镜片160的屈光力的二维评估(所谓的“屈光度图”)。这使得在其他事情中可以根据顺序和棱镜缺陷区分结合在镜片160中的棱镜。这既适用于在镜片160的底侧162的成形处理期间出现的棱镜误差,也适用于由于镜片160在装置110中的不正确定位而检测到的棱镜误差。
上面描述的用于确定镜片160的空间位置(项目1)和用于确定其参数(项目2)的方法也可以以偏转法执行。为此,使用由镜片160为不透明的辐射源发射的辐射。辐射源的定位使得镜片160在测量轴线M'的方向上,即,在照相机物镜123的方向上反射由辐射源发出的辐射,从而所得的反射辐射可以通过照相机物镜123捕获到并由照相机122的CCD传感器检测到。然后,以本身已知的方式对所得的测量数据进行评估。
图12和图13以平面图示出了输送装置30a、30b的示例性实施例,该输送装置优选地与测量区域10a中的操控装置或操控设备20和/或设备1、1'、1”、1”'、1””的处理区域10b中的两个处理装置50配合。
在示例性实施例中,输送装置30a、30b被设计为线性输送器31a、31b,并且优选地附接到根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的未示出的支撑框架。
在示例性实施例中,每个线性输送器31a,31b以本身已知的方式具有用于引导托架33的导轨32a、32b。在示例性实施例中,托架33布置在以气动方式驱动的导轨32a、32b上,从而可以沿箭头S的方向(输送装置30a)或沿箭头T的方向(输送装置30b)移动。但是,托架33也可以以电气方式被驱动。
具有第一夹紧器或吸盘34a的刚性保持器34和/或具有第二夹紧器或吸盘35a的保持器35可以绕枢转轴线D枢转,优选地布置在托架33上。
第一夹紧器或吸盘34a优选地用于接收已测量并对准以进行边缘处理的镜片16a,而第二夹紧器或吸盘35a优选地用于接收完成的经边缘处理的镜片16b。
因此,第一夹紧器或吸盘34a优选地以本身已知的方式设计成使得其可以接收镜片16a,该镜片16a已经在其相应的对准中被完成测量并对准以用于边缘处理,并且在将镜片16a运送到处理装置50期间保持该对准。
相反,第二夹紧器或吸盘35a可以具有简单的设计,使得其可以以任何取向接收完成的经边缘处理的镜片16b。
在该示例性实施例中,下面提到的轴x、y和z相互正交地定向,优选地x轴和y轴为水平,而z轴为竖直(另见图6a、图6b)。
图13至图14b示出了根据本发明的处理装置50的示例性实施例,其优选适用于根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””和/或用于实施根据本发明的方法。在示例性实施例中,提供了具有相同结构的根据本发明的两个处理装置50。
在示例性实施例中,两个处理装置50特别是在与槽68或吸气口69相距一定距离处附接至支撑框架(未示出),以便确保无干扰地排出屑废物。
每个处理装置50优选地具有粗处理区51和精处理区52,从而可以同时和/或在时间上重叠地对两个镜片16a进行边缘处理。
优选地,处理装置50被设计用于在粗处理区51和精处理区52中同时处理镜片。
在该示例性实施例中,粗处理区51还用作待处理的镜片16a的装载区域或用作完成的经边缘处理的镜片16b的卸载区域。
优选地,在每个处理装置50中设置两个工件主轴或一体式主轴壳体53。
在该示例性实施例中,两个工件主轴或一体式主轴壳体53被布置为使得它们可以在该示例性实施例中围绕转动轴线Tr转动180°。
优选地,工件主轴53或一体式主轴壳体53布置在转动装置54上,尤其彼此偏移。
因此,每个工件主轴或一体式主轴壳体53被布置成可从粗处理区51转移到精处理区52并返回。
两个工件主轴或一体式主轴壳体53的优选的偏移布置具有使由180°转动限定的半径(“飞行圆”)最小化的效果。
换句话说,处理装置50具有主轴装置,该主轴装置具有两个工件主轴53,这些工件主轴特别是由一体式主轴壳体53形成。工件主轴或一体式主轴壳体53优选地分别构造成在处理操作期间保持镜片。主轴装置与工件主轴53优选地一起转动,使得工件主轴53可以从粗处理区51移动到精处理区52,以及从所述精处理区移动到所述粗处理区。
优选地,工件主轴或一体式主轴壳体53布置成彼此相距固定的距离。
为了在粗处理区51和精处理区52之间更换工件主轴53,带有工件主轴或一体式主轴壳体53的主轴装置优选可以绕特别是竖直的转动轴线转动和/或通过转动装置54转动,特别是转动180°。
每个工件主轴或一体式主轴壳体53优选具有工件主轴,特别是两个半主轴的形式,即上半主轴55和下半主轴56。在示例性实施例中,两个半主轴55、56被设计成可借助于电动机经由同步轴以本身已知的方式在相同的转动方向上驱动,该同步轴具有可操作地连接到同步轴的两个带(未示出)。然而,两个半主轴55、56也可以例如分别借助于相关的电动机(未示出)沿相同的转动方向驱动。
这限定了竖直的转动轴线C。优选地,与上半主轴55相反地,下半主轴56被设计成可在轴线z的方向上竖直移动,从而可以将待处理的镜片16a以夹持的方式在其两个表面(未示出)上保持在上半主轴55与下半主轴56之间。在这种情况下,在每种情况下,由上半主轴55和下半主轴56传递的粘合力作用在待机加工的镜片16a的两个表面上。
在该实施例中,每个半主轴55、56还包括粘合元件(未示出),使得待处理的镜片16a的表面被夹持在粘合元件之间。
粘合元件优选地由适合于镜片16a的各个表面轮廓的弹性塑料材料制成。在此,有利的是,如在示例性实施例中设置的半主轴55、56被设计成可围绕转动轴线C在相同方向上转动并且可被单独地驱动。以这种方式,增加了由电动机传递的扭矩,从而在边缘处理期间实现了待处理的镜片16a的特别安全的夹带。
在该示例性实施例中,粗处理区51还优选地仅具有一个工具主轴或工具主轴装置57,用于分别仅容纳一个工具58,该工具58分别用于对待处理的镜片16a进行去屑边缘机加工,特别是由相关联的半主轴55、56保持的该待处理的镜片16a。
在该示例性实施例中,工具主轴装置57以能够沿竖直z轴和/或水平x轴移动的方式保持在x托架59a和/或z托架59b上。这允许工具58在x方向和/或z方向上朝着待处理的镜片16a前进。
因此,在该示例性实施例中,工具主轴装置57优选地不具有旋转轴线。当然,可以设置另外的移动轴线,包括旋转轴线,以进给工具58。
在示例性实施例中,可以将工具58设计成具有相对较小的长度尺寸,以便使例如由于工具58的自然振动或弯曲而引起的处理误差以及对工具58的损坏的风险最小化。
优选在粗处理区51中还设置具有本身已知的测量探针61的测量装置60。测量装置60优选与工具主轴装置57一起保持在x托架59a上和/或z托架59b上,从而也可以如在上面针对工具主轴装置所描述的那样在x方向和/或z方向上移动,使得因此可以进行测量探针61到镜片16a的进给。
测量装置60用于在转移到处理装置50的精处理区52之前测量经过近似边缘机加工的镜片16a。
特别地,确定在粗处理之后剩余的经过近似边缘处理的镜片16a的边缘区域的上表面和下表面的空间位置。
在此,探针61在所获得的经过近似边缘处理的镜片16a的轮廓与所计算的期望的完成的经处理的镜片16b的轮廓之间的表面上移动。在此基础上,可以确定用于经过近似边缘机加工的镜片16a的精处理的具体生产数据。
随后,将它们转移到精处理区52,并且将最终的精处理转移到完成的经处理的镜片16b。以这种方式,可以对完成的经处理的镜片16b进行最精确的精处理。
精处理区52优选地具有几个(在示例性实施例中,五个)不同的工具62,用于对待处理的镜片16a进行去屑机加工。
每个工具62牢固地安装在工具主轴63上,并且优选地被提供用于单个限定的处理任务。但是,也可以存在组合工具,可以为两个或多个处理任务提供组合工具。
优选以这样的方式选择工具62,使得可以制造所有镜片边缘类型(特别是对于具有全框、半框的眼镜和/或无框眼镜)。特别地,为不同的处理任务提供了不同的工具62。
工具主轴63以任何顺序容纳在保持装置64中。优选地,以这样的方式容纳工具主轴63,使得它们可以容易地被更换和/或被容纳,从而可以改变其顺序。
保持装置64优选地被容纳在x托架65a中,从而可绕水平延伸的轴线枢转,从而限定枢转轴线B。x托架65a又被设计为可沿x轴移动。优选地,x托架65a又被保持在y托架65b上,该y托架65b被设计成可沿与x轴成直角延伸的y轴移动。
最后,y托架65b优选地保持在z托架66上,该z托架66被设计成可沿垂直于由x轴和y轴形成的平面的z轴移动。
结果,工具主轴63和其工具62优选地可在所有三个空间方向x、y、z上并且另外绕枢转轴线B移动,并且因此被设计成可进给到通过相关联的半主轴55、56保持的待处理的相应镜片16a上。
可以彼此独立地选择工具62,以对待处理的镜片16a进行精处理,并借助于沿y方向线性移动将其分别进给到已被粗略机加工的相关的一体式主轴壳体53中所保持的镜片16a,然后借助于绕枢转轴线B的枢转运动与镜片16a进行接合。这使得能够对待处理的镜片16a进行完全的边缘处理,从而生产出全部尺寸和/或具有多种边缘形状的完成的经边缘处理的镜片16b。
根据本发明的这种结构允许用不同的工具62对镜片16a进行边缘处理,其中,根据本发明,优选地,没有费时的工具更换,但是在每种情况下需要的工具62借助于保持装置64的线性位移和随后的枢转运动被进给到待处理的镜片16a。
由于工具主轴63以及因此工具62有利地被布置成彼此之间尽可能大的空间邻近(即,在工具62分别进给到待处理的镜片16a时彼此不干扰的情况下),因此工具62的进给路径很短,使得进给移动本身也可以非常快地进行。
为了节省更多时间,可以在已经完成先前的边缘处理步骤之前,即,在将工具62前进到待处理的镜片16a之前,激活工具62,即,将工具62设定为处于转动运动。
在该示例性实施例中,根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””具有集成的控制系统,特别是用于根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的所有可控制组件,特别是用于缓冲系统17、操控装置或操控设备20、至少一个输送装置30、至少一个测量装置40和/或至少一个处理装置50。
根据本发明的方法的示例性实施例可以利用刚刚描述的根据本发明的示例性设备来实施,并且优选地具有以下方法步骤。
优选地,运送箱13借助于输送带12被运送到根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的区域中。
每个运送箱13包含至少一个,最好是两个分配给其的待处理的镜片16a、16b,优选地,其中每个运送箱例如设有分配给它的待处理的镜片的识别数据或生产数据和/或帧数据13a。
然而,原则上,镜片16a、16b和/或运送箱13也可以以其他方式运送到设备1、1'、1”、1”'、1””以及运离设备1、1'、1”、1”'、1””。
在缓冲带17a的区域中,优选地借助于推动器12a将运送箱13一个接一个地从输送带推送到缓冲带17a上。
随后,每个运送箱13优选地首先通过读取装置19,该读取装置19读出识别数据或生产数据和/或帧数据19,并将它们传递到设备1、1'、1”、1”'、1””的控制系统。
缓冲带17a上的每个运送箱13进一步运送到根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的测量区域10a中优选地由止动装置18控制,止动装置18以本身已知的方式允许根据设备1、1'、1”、1”'、1””的控制来逐区段地进一步运送每个运送箱13。
当运送箱13到达缓冲带17a的端部时,例如可以以本身已知的方式借助于推动器将其推到平行于缓冲带17a延伸的缓冲带17b上。
优选地,通过止动装置18控制在缓冲带17b上的每个运送箱13从根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的测量区域10a中进一步运送出,该止动装置以本身已知的方式设有锁定装置,并且允许根据设备1、1'、1”、1”'、1””的控制逐区段地进一步运送每个运送箱13。
在运送箱13的这种逐区段运送期间,分配给它们的待处理的镜片16a特别是借助于操控装置或操控设备20从运送箱13中移出,并且被进给到根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””中的进一步处理。
完成的经边缘处理的镜片16b,特别是借助于操控装置或操控设备20,返回到分配给它们的运送箱13中并放置在其中。
最迟在运送箱13到达输送带12的区域中的缓冲带17b的端部时,将分配给它的完成的经边缘处理镜片16b装载到运送箱13,并将其推回到输送带12上,和/或根据本发明,借助于下面的运送箱13将其运送出设备1、1'、1”、1”'、1””的区域。
在此,优选地,不必按照运送箱13到达缓冲带17a上的顺序将待处理的镜片16a移出。
根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的控制系统优选地计算要从其运送箱13中移出待处理的镜片16a的顺序,使得取决于至少一个测量装置40和/或至少一个处理装置50的使用,将待处理的镜片16a从它们各自的运送箱13中移出。这意味着,可以以最佳速度对待处理镜片16a进行测量或对准和边缘处理,特别是无等待时间,例如由具有长的测量和/或处理时间的在前镜片16a引起的等待时间。
因此,优选地,待机加工的镜片16a和完成的经边缘处理的镜片16b都可以从其运送箱13中移出或放置在其运送箱中,而与分配给它们的运送箱13在缓冲带17a、17b上的位置无关。最迟在运送箱13到达输送带12的区域中的缓冲带17b的端部时,必须再次将分配给它的完成的经边缘处理的镜片16b装载到其中。
如上所述,借助于第三输送带(未示出),可以使运送箱额外循环,以优化缓冲带17a、17b的缓冲效果。
在将待处理的镜片16a从其运送箱13中移出之后,将其由操控单元20a运送至当时可用的测量系统40或相应的测量装置40。镜片16a以其凸表面朝上的方式被放置在分配给各个镜片保持器41的存放台上,从而可以通过镜片保持器41的夹持装置以本身已知的方式固定镜片16a并将镜片16a转移到测量装置40,如例如在WO 2016/095939 A1中所描述的。
以本身已知的方式测量待机加工的镜片16a。
随后,优选地,通过操控单元20b在计算出的遮挡点处在被测量的镜片16a的凸表面上拾取被测量的镜片16a,并将其从镜片保持器41的夹持装置释放。
然后以本身已知的方式对准待处理的镜片16a,例如如WO 2016/095939 A1中所述。
现在,控制系统优选地确定被测量的并且优选地被对准的镜片16a被转移到哪个输送装置30a、30b,特别是在保持其对准的同时。这优选地取决于这时可以重新装载分配给各个输送装置30a、30b的哪个处理装置50。
因此,对准的镜片16a在保持其取向的同时从操控单元20b转移到所选择的输送装置的吸盘/夹紧器34a,该吸盘/夹紧器34a现在优选地在镜片16a的凹表面处夹紧镜片16a。
优选地,但不是必须同时地,操控单元20a从选定的输送装置30a、30b的吸盘/夹紧器35a拾取由吸盘/夹紧器35a固持在其凹表面上的完成的处理过的镜片16b,将镜片16b从吸盘/夹紧器35a移出,将其放置在分配给它的运送箱13中。
现在,所选择的输送装置30a、30b的托架33沿着导轨32a、32b移出根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的测量区域10a,进入其处理区域10b,从而优选地通过开口11a、11b穿过分隔壁11。在该过程中,与相应的开口11a、11b相关联的门优选地打开,使得托架33可以穿过开口11a、11b。
然后优选地通过分配给它的门再次关闭开口11a、11b。
当托架33在粗处理区51中处于处理装置50的高度时,优选将处理后的镜片16b从工件主轴或一体式主轴壳体53转移到输送装置30a、30b。
特别地,为此,吸盘/夹紧器35a在工件主轴或一体式主轴壳体53的上半主轴55的下方移动,并接管在其凹表面处保持在上半主轴55上的已处理的完成的镜片16b。然后,可枢转的保持器35沿转动方向D折叠,使得吸盘/夹紧器34a可以在工件主轴或一体式主轴壳体53的上半主轴35的下方移动。在保持对准的同时由上半主轴55拾取待处理的镜片16a,然后从吸盘/夹紧器34a上松开。
现在,托架33移开并将完成的经处理的镜片16b运送回根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的测量区域10a,优选如上所述,再次穿过分隔壁11中的开口11a、11b。
一体式主轴壳体53的下半主轴56向上移动,使得待处理的镜片16a以其预定的取向固定,并且可以开始边缘处理。
优选地,在这些操作期间同时地,另一个镜片16a被保持在位于边缘处理装置50的精处理区52中的主轴壳体53中并且被进行精处理。在该过程中,在将镜片16a转移到精处理区52之前,工具主轴63可以已经向上移动,以便保持尽可能短的处理时间。待处理的镜片16a的精处理通常比其粗处理花费更长的时间。
方便地,以这样的方式选择工具62的数量和/或设计和/或顺序,以使得可以以最节省时间的方式执行待处理的镜片16a的边缘处理。由于工具62具有沿y轴的不同长度的进给路径,因此在保持器64中的相应顺序或布置可以导致保持器64的总体最小行进路径,这又可以缩短处理时间。
在根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的测量区域10a中的托架33的起始位置,操控单元20a从吸盘/夹紧器35a抓取在凹面侧由吸盘/夹紧器35a保持的完成的经处理的镜片16b,将镜片16b从吸盘/夹紧器35a移出,并放置在分配给它的运送箱13中。此后立即将另一个待处理的已测量并对准的镜片16a转移到吸盘/夹紧器34a,该吸盘/夹紧器现在在凹面侧夹紧镜片16a,同时保持其对准。
如上所述,该另外的镜片16a现在被转移到根据本发明的设备1、1'、1”、1”'、1””的处理区域10b。
同时,同时已经位于处理装置50的精处理区52中的镜片16b的边缘处理已经完成。
通过转动一体式主轴壳体53,将完成的经处理的镜片16b转移到处理装置50的粗处理区51,并且将如上所述进行了完成预处理的镜片16a转移到精处理区52。
在开始对镜片16a进行精处理的同时,如上所述,完成的经处理的镜片16b正等待被托架33拾取。所描述的循环再次开始。
因此,所有的测量装置40、110可以以任何顺序配备有待测量的镜片160或待处理的镜片16a。
同样,每个输送装置30a、30b可以以任何顺序装载有待处理的经测量并对准的镜片16a。
基于待处理的镜片16a的生产数据和/或帧数据,该生产数据和/或帧数据可能已经由读取装置19读出并传输到设备1、1'、1”、1”'、1””的控制系统或者储存中那里,因此,控制系统优选地计算处理镜片16a的顺序以及对于每个待处理的单个镜片16a的相应的测量装置40、110以及相应的输送装置30a、30b和相应的处理装置50的选择。该计算尤其如此进行,使得尤其是在尽可能短的等待时间的情况下实现了待处理的各个镜片的测量、输送和边缘处理的最佳时间顺序。
适用于根据本发明的方法的控制系统或监视装置特别地能够管理待处理的镜片16a的处理状态。
每个镜片16a所需的测量和处理步骤优选地在所谓的处理计划中限定。
如果提供多个测量装置40、110和/或多个处理装置50,则优选为每个镜片16a自由地选择要使用的特定的测量装置40、110和/或处理装置50,即独立于当前的任何其他测量装置40、110和/或处理装置50。
这样,针对每个镜片16a的基本顺序“测量-粗处理-精处理”保持不变。
每个镜片16a的实际处理条件反映在处理状态中。处理状态例如指示已经执行或接下来要执行的测量或处理,其中特别优选地参考针对每个镜片16a的相应处理计划来执行。
适用于根据本发明的方法的控制系统或监视装置还优选地适合于针对每个镜片16a管理其在测量装置40、110中的单独测量时间以及在处理装置50中的单独处理时间,和/或确定针对每个测量装置40、110和处理装置50的占用时间,即相应的测量装置40、110和相应的处理装置50被有关镜片16a阻滞的时间段。
基于此,控制系统或监视装置可以确定镜片16a的测量和处理的顺序。一方面,确定优选地以使得测量装置40、110和处理装置50可以尽可能无停滞时间地运行。另一方面,特别优选地以如下方式进行确定,即,确定镜片16a的测量和处理的顺序而与将它们各自的运送箱布置在缓冲带17a、17b上的顺序无关。
特别地,利用这样的控制系统或监视装置,根据本发明的方法的上述示例性实施例,可以通过这种方式操作操控装置或操控设备20以及输送装置30a、30b,使得两个测量装置40、110彼此独立地被控制、装载有待测量的镜片并从被测量的镜片上卸下。
以可比较的方式,两个处理装置50可以彼此独立地被控制、装载有待处理的镜片16a或者从已经被边缘处理的镜片16b上卸下。
因此,根据本发明可以以如下方式进行待处理的镜片16a的测量和边缘处理,使得可以简单和复杂的方式分别将待处理的镜片16a最佳地分配给测量装置40和处理装置50,从而可以用最小可能的时间花费或时间损失来分别对待处理的镜片16a进行测量和边缘处理。
为此目的,根据本发明的装置的控制系统具有可用的待处理的镜片16a的相应生产数据或帧数据。操控装置或操控设备20和/或输送装置30a、30b因此可以被控制,使得待处理的镜片16a被最佳地分配给空闲的测量装置40和/或输送装置30a、30b和/或处理装置50以实现尽可能节省时间的测量和/或边缘处理。
当相应的运送箱13进入机器时,如上所述,为此所需的镜片数据,例如处理数据、处理计划、处理顺序、处理步骤、光学数据和/或几何数据借助于储存介质储存在控制系统或监视装置中和/或从数据载体13a中读出。
因此,位于根据本发明的装置中的单个镜片16a、16b的相应处理状态的记录用于控制、协调和组织各个测量装置40、110和处理装置50中的各个测量和处理过程的顺序。
这些处理状态可以替代地或附加地被传输到外部监控系统或控制中心,由其储存和/或显示给操作者。因此,例如,对于每个单独的镜片16a、16b,可以记录并储存以下内容:在哪个测量装置40、110中对其进行测量,以及在哪个处理装置50中对其进行处理。如果完成的镜片16b不对应于分配给它的生产数据和/或帧数据,则这种数据采集尤其可以用于故障排除和/或错误校正。
然而,以可比较的方式,缓冲区17、操控装置或操控设备20、测量装置40、110、输送装置30a、30b和/或处理装置50的相应的运行状态也可以被传输到这种监视系统,由其储存和/或显示给操作者。根据具体情况的要求,“开”、“关”、“准备就绪”、“等待镜片”、“处理镜片”、“准备递送镜片”、“移动次数”、“被测量的镜片数”、“已处理的镜片数”、“停机时间”、“所需维护”、“所需工具更换”、“故障”等可以被定义为运行状态。以这种方式,特别地,可以特别容易地检查根据本发明的设备的状况、使用和有效的操作,并且如果需要的话,则可以适当地采取措施,诸如更换工具、修理、时间顺序的优化等。
下表1和2结合图15示出了在根据本发明的设备中整体上(表1)以及对于每个单独的过程(表2)的根据本发明的过程的示例性时间表。在每种情况下,时间均以秒为单位。
特别地,图15表示表1中列出的操作1a-6g的图形表示或再现。作为示例,图15示出了在两个工位中同时进行的处理,在图15中指定的工位“工位1”和“工位2”对应于两个处理装置50,特别是具有相同结构的处理装置。
表1
Figure GDA0002996380990000421
Figure GDA0002996380990000431
表1(续)
Figure GDA0002996380990000432
Figure GDA0002996380990000441
在此,对于每次移交,假设持续时间分别为1秒。
表2
过程 时间[s]
1转移缓冲区17->测量装置40、110 ∑5
夹紧/吸住镜片16a 1
提起镜片16a(Z-冲程) 1
运送到测量装置40、110 2
将镜片16a放置在测量装置40、110中 1
2一测量装置40、110 ∑24
12
12
3转移测量装置40、110->输送装置30a、30b ∑5
夹紧/吸住被测量的镜片16a 1
提起被测量的镜片16a(Z-stroke) 2
运送到输送装置30a、30b 1
将镜片16放置中夹紧器/吸盘34a上 1
表2(续)
过程 Time[s]
4输送装置30a、30b ∑7
取被测量的镜片16a 1
将被测量的镜片16a运送到处理装置50 1
拾取夹紧器/吸盘35a上的完成的经处理的镜片16b 1
将夹紧器/吸盘35a旋转移开 0,5
将被测量的镜片16a移动到粗处理区51 0,5
转移被测量的镜片16a 1
将完成的经处理的镜片16b运送到测量区域10a 1
将完成的经处理的镜片16b转移到操控设备20a 1
5处理装置 ∑37
取镜片16a 1
V斜面 22
安全斜面 12
转动 1
将完成的经处理的镜片16b转移到夹紧器/吸盘35a 1
6转移输送装置30a、30b->缓冲区17 ∑5
完成的镜片的夹紧/吸住16b 1
提升完成的经处理的镜片16b(Z冲程) 1
将完成的经处理的镜片运送到缓冲区17 1
将完成的经处理的镜片放低16b(Z冲程) 1
将完成的经处理的镜片16b放置到分配的运送箱13 1
因此,根据本发明的设备1、1′、1″、1″′、1″″和/或根据本发明的方法优选地允许以每小时具有至少100个镜片的产量对镜片进行边缘处理。特别地,与根据本发明的处理装置50相结合,可以实现每小时高达250个镜片的产量。
因此,本发明的有利特征在于以下特征中的一个或多个的任何组合:
-提供至少一个运送箱、至少一个读取装置、至少一个测量装置、至少一个输送装置和/或至少一个处理装置;
-所述至少一个测量装置、所述至少一个输送装置和所述至少一个处理装置彼此以任何取向布置或可以彼此以任何取向布置;
-每个处理装置链接到至少一个输送装置;
-每个输送装置、测量装置和/或至少一个运送箱经由操控装置或操控设备链接;
-提供操控装置或操控设备,用于将镜片从至少一个运送箱转移到至少一个测量装置中,从至少一个测量装置转移到至少一个转移装置和/或从至少一个转移装置转移到至少一个运送箱中;
-提供至少两个测量装置和至少两个处理装置,它们通过至少两个输送装置彼此链接;
-提供结构相同的测量装置和/或结构相同的处理装置;
-所述至少一个测量装置适合于或设计用于借助于偏转法、透射辐射和/或发光辐射的非接触式测量;
-至少一个处理装置适合或设计用于同时处理两个镜片;
-至少一个处理装置具有粗处理区和精处理区;
-粗处理区用作装卸区;
-所述至少一个处理装置具有两个可以转动180°和/或彼此偏离布置的工件主轴或主轴壳体;
-工件主轴或主轴壳体的转动允许改变用于待处理的镜片的处理方法;
-每个主轴壳体设计成一体,因此特别稳固以抵抗在镜片处理过程中作用的力;
-容纳在一体式主轴壳体中的主轴被设计为两部分;
-上半主轴被设计成可转动且固定,一体式主轴壳体的下半主轴被设计成能够沿与上半主轴相同的方向转动,并沿z方向(竖直地)移动;
-粗处理区中的工具被设计为可在z方向和x方向上进给到待处理的镜片,即,它朝向和远离镜片移动以及沿竖直方向移动以进行深度调节;
-精处理区中的几个工具平行布置和/或可以单独进给进给或与待处理的镜片接合(特别是通过线性移动和/或旋转移动)和/或可以单独更换和/或被设计用于不同的处理任务和/或可以以任何顺序布置;
-主轴部件上的粘合元件的尺寸(例如椭圆形的20mm x 10mm)被设计成使得可以固定地保持全部尺寸(甚至是针对儿童)的镜片;
-在运送箱的进给和/或排出区域中提供至少一个运送箱;
-进给和/或排出区域被设计为缓冲区;
-缓冲区具有第三输送带,用于循环运送箱;
-该设备具有测量区域和处理区域;
-测量区域具有进给和/或排出区域和至少一个测量装置;
-处理区域具有至少一个处理装置;
-至少一个输送装置在测量区域和处理区域上延伸;
-测量区域和处理区域通过分隔壁彼此分开,其中至少一个输送装置穿过设置在分隔壁中的至少一个开口;
至少一个开口设有门,该门可以打开以供至少一个被运送的镜片通过,并且可以在至少一个被运送的镜片通过之后再次关闭。
-任意数量的测量装置和/或输送装置和/或处理装置可以彼此组合;
-镜片的测量和处理被设计成彼此分离;
-测量和处理均不得彼此同步或交叉;
-测量装置和/或输送装置和/或处理装置的设计和操作方式是自由选择的;
-可以根据测量和/或处理工作量和/或测量装置和/或处理装置的可用容量来选择测量装置和/或输送装置和/或处理装置;
-更高级别的控制系统/状态管理(控制中心)控制测量装置和处理装置的选择,以最佳、省时的方式将待处理的镜片分发到空闲的测量装置和/或处理装置;
-较晚进入设备的镜片可以比之前在设备中接收的镜片更早地进行测量和处理;这些可以保留在缓冲区中,直到由控制系统为它们选择测量装置或处理装置为止;
-将测量装置和处理装置分离,即,没有将测量装置固定地仅分配给一个处理装置。
附图标记列表:
1 1',1”,1”',1””设备
10 10””壳体
10a 测量区域
10b 处理区域
11 在10a与10b之间的分隔壁
11a、11b 在11中的开口
12 外部输送带(运送箱)
12a 在12处的推动器
13 运送箱(镜片)
13a 在13处的数据载体,其中包含生产数据和/或帧数据
14 旋转臂
14a 操作单元
15 开关柜
16a 待处理镜片
16b 经边缘处理的镜片
17 缓冲区
17a 缓冲带,传入
17b 缓冲带,运出
18 止动装置
19 读取装置
20 在10a中的操控装置或操控设备
20a 第一操控单元20
21 20a的第一轨道
21a、21b 20a的引导件
22 20a的第二轨道
23 20a的夹紧设备
24 20a的夹紧器或吸盘
20b 20的第二操控单元
25b 20b的第一轨道
26 20b的第二轨道
27 20b的夹紧装置
28 20b的夹紧器或吸盘
29a、29b、29c、29d 电动机
30a、30b 输送装置
31a、31b 线性进给器
32a、32b 导轨
33 托架
34 刚性保持器
34a 夹紧器或吸盘
35 可枢转保持器
35a 夹紧器或吸盘
36
37
38
39
40 测量装置
41 镜片保持器
41a 41的框架
42 测量台
43
44
45
46
47
48
49
50 处理装置
51 粗处理区
52 精处理区
53 工件主轴/一体式主轴壳体
54 53的转动装置
55 半主轴顶部
56 半主轴底部
57 51的工具主轴装置
58 57的工具
59 支撑架
59a x托架
59b z托架
60 测量装置
61 60的测量探针
62 52中的工具
63 62的工具主轴
64 63的保持装置
65a x托架
65b y托架
66 z托架
67 壳体
68 槽
69 吸气口
箭头E 入口运送箱
箭头R 返回运送运送箱
箭头L
箭头M 20a的移动方向
箭号N
箭头O
箭头P 20b的移动方向
箭Q
箭头S 30a的输送方向
箭头T 30b的输送方向
34a、35a的转动方向D
53的转动方向Tr
110 测量装置
111 保持台
112 111的底侧
113 111的顶侧
114 凹部
115 保持元件
116 驱动单元
117 齿条
118 引擎
119
120 测量/检测装置
121 120的保持器
122 照相机
123 照相机物镜
124 引擎
125 121中的开口
126
127
128
129
130 夹紧单元
131 保持板
132 导板
133a 导靴
133b 导轨
134 夹紧装置
135 夹紧元件
136 135的气动气缸驱动装置
137 存放台
138 137的保持臂
139 138的轴承和旋转设备
139' 139的驱动气缸
140 第一辐射源
140a、140b 140的组
140' 另外的辐射源
141 激光二极管
142 线路
143' 掩模
144 夹紧和定心布置
145 成对的夹紧装置134
146 转动装置
147 调整装置
148
149
150 第二辐射源
151 接收板
152
153
154
155
156
157
158
159
160 待测量/处理的镜片
160' 160的涂层
161 160的顶侧
162 160的底侧
163 160的边缘
164
165
166
167
168
169
170 评估装置
201-210 方法步骤
Z' 移动轴线(z轴)
M' 测量轴线
S' 旋转轴线
D' 转动轴线
B 枢转轴线

Claims (49)

1.一种用于镜片处理的设备(1、1'、1”、1”'、1””),具有至少一个用于至少一个运送箱(13)的接收装置、至少一个测量装置(40、110)和至少一个处理装置(50),
其特征在于:
在所述至少一个测量装置(40、110)与所述至少一个处理装置(50)之间设置有至少一个输送装置(30a、30b),在所述至少一个接收装置、所述至少一个测量装置(40、110)和所述至少一个输送装置(30a、30b)之间设置至少一个操控装置(20),使得所述至少一个测量装置(40、110)、所述至少一个输送装置(30a、30b)和所述至少一个处理装置(50)相对于彼此以任意数量和/或取向布置或能相对于彼此以任意数量和/或取向布置,和/或
所述至少一个处理装置(50)是根据权利要求19至27中的一项设计的,和/或所述至少一个测量装置(40、110)是根据权利要求28或29设计的。
2.一种用于镜片处理的设备,具有两个测量装置(40、110)、两个处理装置(20)、两个输送装置(30a、30b)、以及操控装置(20),
其中,所述操控装置(20)设置在所述测量装置(40、110)与所述输送装置(30a、30b)之间,并且具有操控单元(20b),所述操控单元用于将镜片(16a、160)从所述测量装置(40、110)转移到所述输送装置(30a、30b),从而不将测量装置(40、110)固定分配给仅一个处理装置(50),和/或
其中,所述处理装置(50)是根据权利要求19至27中的任一项形成的,和/或所述测量装置(40,110)是根据权利要求28或29形成的。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,设置有至少两个处理装置(50)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,设置有至少两个测量装置(40、110)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,设置有构造相同的测量装置(40、110)和/或构造相同的处理装置(50)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一个测量装置(40、110)被设计成用于借助于偏转法、透射辐射和/或发光辐射的非接触式测量。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述操控装置(20)具有第一操控单元(20a),所述第一操控单元用于将所述镜片(16a、160)从至少一个运送箱(13)转移到所述至少一个测量装置(40、110)中以及从所述至少一个输送装置(30a、30b)转移到所述至少一个运送箱(13)中,和/或所述操控装置(20)包括第二操控单元(20b),所述第二操控单元用于将所述镜片(16a、160)从所述至少一个测量装置(40、110)转移到所述至少一个输送装置(30a、30b)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一个接收装置形成缓冲区(17)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,设置有至少一个测量区域(10a)和至少一个处理区域(10b),所述至少一个测量区域(10a)具有所述至少一个测量装置(40、110),和/或在测量区域(10a)中设置有接收区域,和/或所述至少一个处理区域(10b)具有所述至少一个处理装置(50),和/或所述至少一个输送装置(30a、30b)在至少一个测量区域(10a)和/或至少一个处理区域(10b)上延伸。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)具有壳体(10),该壳体基本上被细分成测量区域(10a)和处理区域(10b),其中,在所述测量区域(10a)中设置有所述至少一个测量装置(40、110)或设置有所述测量装置(40、110)以测量并对准待机加工的镜片(16a、160),并且所述至少一个处理装置(50)或所述测量装置(40、110)被布置在所述处理区域(10b)中以对所述镜片(16a、160)的边缘进行处理。
11.根据权利要求9或10所述的设备,其特征在于,至少一个测量区域(10a)和至少一个处理区域(10b)通过分隔壁(11)彼此分开。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,至少一个输送装置(30a、30b)穿过所述分隔壁(11)中的相应开口(11a、11b)。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述开口(11a、11b)设置有门,所述门在由输送装置(30a、30b)运送的镜片(16a、16b、160)穿过之前使所述开口(11a、11b)露出并在所述镜片穿过之后再次将所述开口(11a、11b)关闭。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一个输送装置(30a、30b)被设计成将待处理的经测量并对准的镜片(16a、160)从所述测量区域(10a)运送到所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)的所述处理区域(10b),同时保持所述镜片的空间取向。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述至少一个输送装置(30a、30b)被设计为线性输送器(31a、31b)。
16.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,所述线性输送器(31a、31b)包括用于引导托架(33)的导轨(32a、32b),所述托架(33)以可移动的方式布置在所述导轨(32a、32b)上。
17.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,在所述托架(33)上布置有具有第一夹紧器或吸盘(34a)的刚性保持器(34)和具有第二夹紧器或吸盘的能够绕枢转轴线(S')枢转的保持器(35),特别是其中,所述第一夹紧器或吸盘(34a)用于容纳被测量的镜片(16a、160),并且被设计为能够容纳已被测量并对准以供在其相应对准状态下进行边缘处理的所述镜片(16a、160),并且在所述镜片(16a、160)运送到所述处理装置(50)的期间保持该对准状态,而所述第二夹紧器或吸盘(35a)用于接收完成的经边缘处理的镜片(16b)。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其特征在于,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)被设计为执行根据权利要求30至37或45至49中的任一项的方法。
19.一种用于对镜片(16a、16b、160)进行边缘处理的处理装置(50),具有装载区域和处理区域(10b),
其特征在于:
所述处理装置(50)在其装载区域中具有粗处理区(51),并且所述处理装置(50)还具有精处理区(52)。
20.一种用于对镜片(16a、16b、160)进行边缘处理的处理装置,具有粗处理区(51)和精处理区(52),
其特征在于:
在所述处理装置(50)中设置有两个一体式主轴壳体(53),所述两个主轴壳体彼此偏离地布置在转动装置(54)上,使得所述两个主轴壳体能够绕转动轴线(D')转动180°,使得每个一体式主轴壳体(53)都被布置成能够被从所述粗处理区(51)转移到所述精处理区(52)以及返回。
21.根据权利要求19或20所述的处理装置,其特征在于,所述处理装置(50)具有两个工件主轴,每个工件主轴布置在主轴壳体(53)中,所述两个主轴壳体(53)被设计为能够相对于彼此枢转,使得所述两个主轴壳体能交替地枢转到所述粗处理区(51)和所述精处理区(52)。
22.根据权利要求21所述的处理装置,其特征在于,所述两个主轴壳体(53)彼此偏离地布置。
23.根据权利要求20至22中的任一项所述的处理装置,其特征在于,每个主轴壳体(53)包括呈两个半主轴(55、56)形式的工件主轴。
24.根据权利要求19至23中的任一项所述的处理装置,其特征在于,所述粗处理区(51)仅具有一个工具主轴装置(57),用于接收仅一个工具(58),以对相应的待处理的镜片(16a、160)进行去屑边缘机加工,所述镜片由相关联的半主轴(55,56)保持。
25.根据权利要求19至24中的任一项所述的处理装置,其特征在于,所述精处理区(52)具有多个不同的工具(62)以用于对待处理的镜片进行去屑机加工。
26.根据权利要求25所述的处理装置,其特征在于,每个工具(62)被固定地容纳在工具主轴(63)上,并且被设置成用于单个限定的处理任务。
27.根据权利要求26所述的处理装置,其特征在于,所述工具主轴(63)及其工具(62)被设计成能够在全部三个空间方向(x、y、z)上运动并且另外绕枢转轴线(B)运动,因此能够前进到待处理的相应镜片(16a、160),所述镜片由相关联的半主轴(55、56)保持。
28.一种用于测量镜片(16a、160)的测量装置(40、110),优选地具有照相机(122)、第一辐射源(140)和/或第二辐射源(150),并且具有夹紧布置(144),所述夹紧布置(144)具有两对(145)双夹紧装置(134),每个夹紧装置(134)具有夹紧元件(135),每对(145)夹紧装置(134)都以能转动180°的方式安装在转动装置(146)上。
29.根据权利要求28所述的测量装置,其中,每对(145)夹紧装置(134)被分配有存放台(137),优选地其中,所述存放台(137)被设计成能够借助于调节装置(147)进行高度调节,使得所述存放台相对于所分配的夹紧装置(134)位于装载位置或测量位置。
30.一种用于镜片处理的方法,其中,将待处理的镜片(160)从运送箱(13)中移出、进行测量、对准以及处理,
其特征在于:
所述镜片(16a、160)以任意顺序从运送容器或运送箱(13)中移出,和/或
所述镜片(16a、160)被进给到任意所需的测量装置(40、110),和/或
所述镜片(16a、160)被进给到任意处理装置(50)。
31.一种用于在具有至少一个测量装置(40)、两个输送装置(30a、30b)和两个处理装置(50)的设备(1、1'、1”、1”'、1””)中进行镜片处理的方法,其中所述设备(1、1'、1”、1””、1””)具有集成控制,
其特征在于:
测量和对准待处理的镜片(16a、160),控制器决定在保持已测量并对准的镜片的对准的同时将已测量并对准的所述镜片(16a、160)转移到哪个输送装置(30a、30b),这取决于此时能够重新装载哪个被分配给相应的输送装置(30a、30b)的处理装置(50),和/或
装有待处理的镜片(16a、160)的运送箱(13)被运送到所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)的区域中,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)的所述控制器计算将所述镜片(16a、160)从其运送箱(13)中移出的移出顺序,使得待处理的镜片(16a、160)是根据所述至少一个测量装置(40、110)和所述至少一个处理装置(50)的利用情况而被从所述镜片各自的运送箱(13)中移出。
32.根据权利要求30或31所述的方法,其特征在于,根据相应的待处理的镜片的测量和/或处理工作量、以及/或者根据所述测量装置(40、110)和/或所述处理装置(50)处的可用容量来选择相应的测量装置(40、110)和/或相应的处理装置(50)。
33.根据权利要求30至32中的任一项所述的方法,其特征在于,至少两个镜片(16a、160)被同时测量、和/或至少两个镜片(16a、160)被同时处理、和/或至少四个镜片(16a、160)被同时处理。
34.根据权利要求31至33中的任一项所述的方法,其特征在于,所述控制器适合于针对每个镜片(16a、160)管理所述镜片在测量装置(40、110)中的各自的测量时间以及在处理装置(50)中的各自的处理时间,并适合于确定每个测量装置(40、110)和处理装置(50)的占用时间,并在此基础上设定所述镜片(16a、160)的测量和处理的顺序。
35.根据权利要求31至34中的任一项所述的方法,其特征在于,以如下方式操作所述操控装置(20)和所述输送装置(30a、30b):使得所述两个测量装置(40、110)彼此独立地被控制、被装载待测量的镜片(16a、160)以及被从已测量的镜片(16a、160)上卸下。
36.根据权利要求31至35中的任一项所述的方法,其特征在于,所述两个处理装置(50)彼此独立地被控制、以及被装载待处理的镜片(16a、160)或者从在边缘处已完成的镜片(16b)上卸下。
37.根据权利要求30至36中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法是借助于根据权利要求1至18中的任一项所述的设备(1、1'、1”、1”'、1””)实施的,或者,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)是根据权利要求1至18中的任一项设计的。
38.一种用于镜片处理的设备(1、1'、1”、1”'、1””),特别是用于镜片(16a、160)的边缘处理的设备(1、1'、1”、1”'、1””),优选地,其中,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)是根据权利要求1到18中的一项设计的,
其中,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)包括用于对待处理的镜片(16a、160)进行测量的第一测量装置和第二测量装置(40、110),以及用于处理所述镜片(16a、160)的第一处理装置和第二处理装置(50),特别是对所述镜片(16a、160)进行边缘处理的第一处理装置和第二处理装置(50),
其中,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)包括包围所述测量装置(40、110)和处理装置(50)的壳体(10),以及
其中,在所述测量装置中的一个测量装置(40、110)内进行测量之后,能够将镜片(16a、160)选择性地输送到所述第一处理装置或所述第二处理装置(50)或者输送到被分配给相应的处理装置(50)的输送装置(30a、30b)。
39.根据权利要求38所述的设备,其特征在于,所述设备(1、1'、1”、1”'、1””)具有被设计为从两个测量装置(40、110)移出镜片(16a、160),以及选择性地将所述镜片(16a、160)转移到所述处理装置(50)中的一个处理装置或者转移到被分配给相应的处理装置(50)的输送装置(30a、30b),以用于将所述镜片(16a、160)输送到所述相应的处理装置(50)。
40.根据权利要求38或39所述的设备,其中,所述第一处理装置和/或第二处理装置(50)是根据权利要求19至27或41至44中的一项形成的,以及/或者所述第一测量装置和/或第二测量装置(40、110)是根据权利要求28或29形成的。
41.一种用于处理镜片(16a、160)的处理装置(50),特别是用于对镜片(16a、160)进行边缘处理的处理装置(50),优选地,所述处理装置(50)是根据权利要求19至27中的一项设计的,
其中,所述处理装置(50)具有粗处理区(51)和精处理区(52),并且被设计用于在所述粗处理区(51)和所述精处理区(52)中同时处理镜片(16a、160),
其中,所述处理装置(50)包括具有两个工件主轴的主轴装置,
其中,所述工件主轴均适于在处理期间保持镜片(16a、16b、160),所述主轴装置能够与所述工件主轴一起转动,从而使所述工件主轴能够从所述粗处理区(51)移动到所述精处理区(52),以及从所述精处理区移动到所述粗处理区。
42.根据权利要求41所述的处理装置,其中,所述工件主轴布置成彼此相距固定的距离。
43.根据权利要求41或42所述的处理装置,其中,所述主轴装置能够绕优选地竖直的转动轴线转动和/或借助于转动装置(54)转动,特别是转动180°,以用于使所述工件主轴在所述粗处理区(51)与所述精处理区(52)之间变换。
44.根据权利要求41至43中的任一项所述的处理装置,其中,所述粗处理区(51)包括仅一个工具主轴,和/或其中,所述精处理区(52)包括多个工具主轴。
45.一种用于在具有粗处理区(51)和精处理区(52)的处理装置(50)中处理镜片(16a、160)的方法,特别是对镜片(16a、160)进行边缘处理的方法,
其中,所述处理装置(50)包括具有两个工件主轴的主轴装置,优选地,所述两个工件主轴布置成彼此相距固定的距离,其中,所述工件主轴均在处理期间保持镜片(16a、16b、160),
其中,一个工件主轴在所述精处理区(52)中进行的处理期间保持镜片(16a、16b、160),而同时另一个工件主轴在所述粗处理区(51)中保持第二镜片(16a、16b、160),
其中,在所述精处理区(52)中进行处理之后,所述主轴装置特别是转动180°,从而使位于所述精处理区(52)中的所述工件主轴枢转到所述粗处理区(51)中,并且使位于所述粗处理区(51)中的所述镜片(16a、16b、160)枢转到所述精处理区(52)中。
46.根据权利要求45所述的方法,其中,在所述精处理区(52)中对镜片(16a、160)进行处理期间,将镜片(16a、16b、160)装载到位于所述粗处理区(51)中的所述工件主轴中,从位于所述粗处理区(51)中的所述工件主轴上卸下,和/或在所述粗处理区(51)中进行处理。
47.根据权利要求45或46所述的方法,其中,特别是在所述精处理区(52)中对镜片(16a、160)进行处理期间,输送装置(30a、30b)将完成的经处理的镜片(16b)从所述粗处理区(51)中的所述工件主轴上移出,随后将待处理的镜片(16a、160)转移到此工件主轴上。
48.根据权利要求47所述的方法,其中,所述输送装置(30a、30b)借助于第二夹紧器或吸盘(35a)从所述工件主轴上接管完成的镜片(16b),随后所述第二夹紧器或吸盘(35a)枢转离开,并且借助第一夹紧器或吸盘(34a)将待机加工的镜片(16a、160)转移到所述工件主轴上,同时保持所述待机加工的镜片的取向。
49.根据权利要求45至48中的任一项所述的方法,其中,所述处理装置(50)是根据权利要求41至44中的任一项设计的。
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