CN1692365A - 缩短设计建造测试周期 - Google Patents

缩短设计建造测试周期 Download PDF

Info

Publication number
CN1692365A
CN1692365A CNA03813196XA CN03813196A CN1692365A CN 1692365 A CN1692365 A CN 1692365A CN A03813196X A CNA03813196X A CN A03813196XA CN 03813196 A CN03813196 A CN 03813196A CN 1692365 A CN1692365 A CN 1692365A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
design
manufacturing
template
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA03813196XA
Other languages
English (en)
Inventor
C·维尔德史密斯
V·卢斯特
J·L·佩雷兹
K·达莫哈兰
J·M·罗伊
J·丹尼尔
D·F·皮内拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson and Johnson Vision Care Inc
Original Assignee
Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson and Johnson Vision Care Inc filed Critical Johnson and Johnson Vision Care Inc
Publication of CN1692365A publication Critical patent/CN1692365A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35028—Adapt design as function of manufacturing merits, features, for manufacturing, DFM
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45157—Grind optical lens
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49008—Making 3-D object with model in computer memory
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

眼透镜设计和建模系统包括提供用于产生与待制造的预期透镜设计相关联的模板的功能性的用户界面，模板包含足以产生透镜的三维(3D)模型以及在眼透镜制造系统中的透镜制造所需的相关联的组件的3D模型的设计信息。所述系统还包括用于根据影响眼透镜制造系统中透镜制造和相关联的组件的制造的一个或多个过程参数经由用户界面产生和/或指定控制所述模板中包含的透镜设计特征的物理性能的链接信息。因此，模板以及设计和链接信息在其中的使用有助于以更大精度进行快速透镜建模和透镜制造过程，从而缩短透镜设计建造测试(DBT)周期时间。

Description

缩短设计建造测试周期
相关申请的交叉引用
本申请要求2002年4月12日提交的序列号为60/372738的具有相同的标题的美国临时申请的优先权，并且通过引用将其全部结合到本文中。
发明领域
一般来讲，本发明涉及隐形眼镜、透镜模具和镶块的设计和制造工艺，而具体地说，涉及用于缩短新的和现有眼透镜产品的设计建造测试周期时间的方法和工具，其中包括隐形眼镜设计和制造过程中实现的模具镶块和模具构件。
先有技术说明
在制造隐形眼镜之前，必须产生设计方案，并且必须建立参数/过程检验。实际上，研发小组负责开发和产生透镜设计方案，并且通过原型制作、临床试验和规模扩大活动来提供其可制造性。
研发实体中(主要)由透镜设计、塑料加工和工具加工开发小组组成的产品开发小组负责在向实施小组发布之前确保透镜设计是可生产的。一旦完成了规模扩大活动，为全规模生产对实施小组产生相关信息，以便生产合格产品。
结合图1描述一种这样的过程10的详细情况。如第一步骤12所述，大多数隐形眼镜制造公司内的透镜设计小组通常利用定制软件与2D制图工具的组合(例如Visual Basic应用程序与AutoCAD，在本文中称作“定制设计软件”)来创建概念透镜几何结构。这个小组通常还产生用于透镜制作过程中的透镜模具设计、镶块设计和型芯设计16。实现定制设计软件以便通过利用对于试生产作业线(即透镜制作设备)上所用的加工条件的估算来产生原始新设计，如步骤15所述。实际制造的透镜模具与实际生产的透镜之间存在的数学关系称作“水合(hydration)系数”。把实际制造镶块连接到已产生的透镜模具的关系称作“收缩系数”。在整个隐形眼镜工业中，大家通常知道，存在用于这些膨胀系数和收缩系数中的每一个的三个主要的方向系数(半径、径向和直径方向)。通常更易于以数学方式建立这些系数其中仅仅4个的模型(两个用于收缩以及两个用于水合)而没有明显损失精度。这通过把直径和径向值设置成彼此相等来实现，它明显地降低了把透镜与模具和镶块相关的复杂度。但是，这可能不是在制作隐形眼镜的物理过程中实际出现的100％精确的模型。
把制成的透镜与初始透镜设计、透镜模具设计和镶块设计相关的所有数据20通常保存在透镜设计小组15，并用于定制设计软件。一旦透镜设计小组已经完成了透镜设计，相关镶块和型芯设计从其中传递给工具加工开发小组，在其中对复合模具和镶块几何结构进行机械加工，如步骤22和25所述。例如可利用单刃金刚石车削技术来构建相应的镶块。具体地说，工具加工开发小组控制定制设计软件打印输出、文本文件或AutoCAD文件(例如)以便生成CNC(计算机数字控制)数据。这种刀具路径数据指导车床如何产生预期的零件轮廓。
一旦在步骤22已经对镶块进行了机械加工，它们(与步骤15产生的、来自透镜设计小组的透镜模具设计和目标一起)被传递到塑料加工小组，在其中，它们用来对透镜模具进行注入成型，如步骤25所述。在这些透镜模具随后产生隐形眼镜之前，取得度量数据(包含半径和径向测量值)以便确定是否符合透镜模具目标(由透镜设计小组指定)。当情况不是这样时，可以修改注入成型条件，从而改变透镜模具的几何形状，直到满足透镜模具目标。这种透镜反馈条件表示为循环26。如果无法满足目标，则所述过程通常返回到步骤15，再次让透镜设计小组发布新数据并开始构造新镶块。这些反馈步骤表示为步骤27。一旦在步骤25的注入成型过程中符合透镜模具目标，则在步骤30，制作更多透镜模具并将其传送到隐形眼镜制作过程。
从制成的隐形眼镜取得计量数据(包括直径、基础曲线半径、中心厚度和放大率)，并将其回送到透镜设计小组(与透镜模具计量一起)供分析，如反馈循环31所述。这种分析产生当操作试生产作业线进行制造时的收缩和膨胀的新指数，并产生不是按照设计规范制造的隐形眼镜。这正是这种情况，定制设计软件和透镜设计小组15再次涉及到所述循环，把原始目标透镜设计与新计算的收缩和膨胀数据相关，从而提供新的透镜模具和镶块设计16。它们可通过修改用于前一次迭代的过程参数来进行这个过程，修改它们的定制设计软件的源代码，或者在为下一次迭代再次重新发布透镜、模具、镶块及型芯设计数据16之前，修改透镜设计。
如图1所示，然后，镶块、透镜模具和隐形眼镜制造过程再次开始，但这时所产生的透镜应该比初次处理更接近目标。由于至少存在必需满足的四个透镜参数(基础曲线、直径、中心厚度和放大率)，因此通常一次尝试校正一个参数，从而具有至少四次迭代31。
从目前所述的过程中，所有迭代一般都必需在步骤15回到透镜设计小组，因为调节控制的原因，把透镜与模具相关以及把模具与镶块和型芯相关的定制设计软件“链接”一般不可用于此小组之外的任何一个。定制设计软件可能非常复杂，并且经过多年发展。随着软件发展以取得越来越多的不同透镜设计，代码编写人员对其源代码进行编辑和添加。
一旦已经制造了满足原始透镜设计目的的正确隐形眼镜，以及过程和产品参数处于规范之内，对不同的Sku(库存单位)重复此过程，从而产生校准曲线。这可能需要六个迭代(未示出)。一旦校准曲线为已知，“设计包”被传递到实施小组，在其中制造最终的可销售产品。
应该理解，由图1看来，在步骤33，在进行透镜产品的临床实验之后，设计建造测试(DBT)过程甚至可要求重新循环到概念或透镜设计阶段，以便校正或修改透镜设计。例如，如果透镜没有象所预期的一样完成，则可进行进一步的透镜设计修改，从而进一步优化设计。
上述系统是非常费时的传统做法，并且可能耗用多达八个月以及多达六个迭代来研制和检验新的隐形眼镜设计，才使消费者可使用所述产品。另外，当它们不一定需要象迭代之间的大部分变化是收缩和膨胀关系的新值(过程参数)那样时，透镜设计小组的负担可能极重。因此，透镜设计小组应该集中于与过程无关的新颖创新设计，而不是起到使过程适合目标产品的作用。
由于它的复杂度和发展，因此先有技术的定制设计软件的可用性仅限于少数人群。
由于当前市场上没有任何用于设计隐形眼镜和/或透镜模具和/或镶块以及经由机器码(“CNC”代码)把它们与各种复杂制造过程相关的现成软件包，因此许多隐形眼镜制造商编写其自己的代码(计算机程序)。此外，用于隐形眼镜/透镜模具/镶块制造的制造工艺极为复杂，因而编写用于过程模拟的数学算法即使不是不可能的，但也是极困难的。
因此，需要更好地建立隐形眼镜设计、其相关的透镜模具、镶块及型芯设计的模型，以及建立制造过程的模型，使得可以极大地缩短从原始概念直到校准曲线优化时间的整个过程(以下称作设计建造测试周期时间)。
此外，需要一种系统及方法，它实现隐形眼镜和/或隐形眼镜模具和/或镶块的设计，并且把相关联的透镜/透镜模具设计数据经由机器码与各种复杂的制造过程相关。
在隐形眼镜设计、研制和生产各阶段，研制透镜的材料，计算透镜的几何形状，设计塑料透镜模具零件图以及建造模具工具。一旦这些工具已完成，则制作塑料透镜模具和透镜。在这个阶段，检查最终产品，以便评估是否已经完成所述设计。通常通过修改特定的透镜区域来解决特定问题，例如放大率、中心厚度、基础曲线或直径等，进行对设计的变更。独立专用计算机的使用没有害处，但独立数据库的使用则是不利的，因为不存在数据的结合。也就是说，另一个费时的传统做法是要取得精确且最新的过程参数，因为存在许多不同的非结合成整体的数据库。当前的独立数据库与极严格的分级数据库极为相似。所使用的数据与塑料收缩特性、透镜单体膨胀系数、透镜几何形状特性以及模具加工膨胀等有关。
因此，还需要生成一个数据库，用于存储与隐形眼镜设计、其相关透镜模具、镶块及型芯设计有关的所有产品和过程参数，以及建立制造过程的模型，以便可以缩短设计建造测试周期时间。
发明概述
因此，本发明的一个目的是提供更强健的眼透镜设计和建模工具，它有助于快速的设计、建造和测试(DBT)制造阶段。
本发明的另一个目的是提供一种更强健的眼透镜设计、透镜模具设计和镶块设计建模工具，它为用户产生透镜设计的三维视图并且提供能够导入透镜制造设备从而快速开发透镜以便缩短DBT周期的制造信息。
本发明的又一个目的是提供用于设计眼透镜的三维建模工具，它使隐形眼镜物理尺寸和设计尽快达到其目标规范，从而导致缩短设计建造测试周期时间。因此，利用市场有售的3D建模软件包(如I-DEAS或其它任何3D建模软件产品(以下称作“3D CAD/CAM建模软件”))来缩短新的以及改进的隐形眼镜设计的设计建造测试周期时间，提高新透镜设计面市的速度。
根据本发明的原理，提供一种系统和方法，它能够以文本或CAD文件数据类型、或者以其它任何电子表示设计信息的常见方式或能够在3D建模软件中设计透镜的常见方式来导入透镜设计。利用基于模板的方法，所述系统产生透镜和/或模具和/或镶块设计，并且最终导致通过使用3D软件给出相关零件制造代码(例如CNC代码)。
对于新透镜的设计或者现有透镜设计的修改，3D CAD/CAM建模软件首先要求经由文本文件或CAD文件或者其它任何电子媒体格式导入透镜设计数据。透镜设计数据是“基于模板的”，使得重新生成透镜设计，然后，根据透镜模型创建的透镜模具和镶块设计可作为模板输出供制造工厂使用。这个过程还使隐形眼镜和/或透镜模具和/或模具镶块能够直接在3D建模软件中进行设计，并且不限于使用基于模板的功能性。也就是说，独立的零件也可在3D CAD/CAM建模软件工具中进行设计。
如果需要改变任何过程参数、透镜设计或其它任何组件，则通过改变模板的相关特征来方便地实现。模板自动更新受到实施的变化影响的其它任何特征。一旦完成了符合要求的透镜/透镜模具/镶块设计，则从模板中给出机械加工数据和工程图纸，并将其发送到工具加工小组进行适当制造。
模板及相关3D模型可存储在数据库中供以后存取。一旦在3D软件工具中建立了模板，除了用于创建新的或修改现有透镜设计的功能性之外，还可存取完全相关的3D模型。
有利的是，利用例如由“3D CAD/CAM建模软件”工具所提供的基于非一致推理B样条(NURB)的3D建模软件缓和了对于每个个体为透镜、透镜模具和镶块设计编写若干行计算机代码的需求，并且还例如通过应用软件中已经预定的样条曲线、多项式等，对更精确地建立过程的模型提供更大的灵活性。使用例如3D模型的“制模、流动、冷却和翘曲”分析软件等工具，对制造过程的模拟也是可行的。
“定制软件”的传统方法通常只是“作者”可以看到且完全理解，并且通常包含编写数学方程式来定义几何形状从而定义所设计的产品。产品越复杂，则设计所要求的产品的传统做法越困难且更费时。相反，人们不需要非常熟悉3D建模以便使用这些现代3D工具，这些工具通常涉及利用预先存在的几何形状特征以产生全面约束的复杂表面(如果需要，可以通过询问几何形状来获得数学方程式)。只需要最少的数学方程式来把隐形眼镜连接到透镜模具，然后再连接到镶块。
根据本发明的3D建模系统还包括100％精确的内置修改控制，并且数据可以方便地在许多不同类型的客户之间共享。查看3D模型的能力以及实体模型的100％精确度将可能出现在这类复杂软件系统中的误差减至最小。这还帮助快速发现系统中的缺点，并使修改能够极快速地进行。3D系统的数据输出和导出选项可直接链接到其它许多市场出售的软件程序，其中包括万维网浏览器。
利用例如由3D CAD/CAM建模软件工具提供的基于NURB的3D建模软件的其它一些优点包括：自动容积计算；自动重心计算；自动干扰检验；强大的导出功能；不需要复杂的数学方程式求解；不需要人工进行逐行计算机编程；设计产品时“指向和单击”能力。
附图的简要说明
下面将借助于以下所列附图来描述本文所公开的本发明的详细情况，附图包括：
图1是过程图，说明根据先有技术的设计建造测试周期；
图2是过程图，说明根据本发明的设计建造测试周期；
图3说明根据本发明的模板建造过程100，它利用3D建模工具并且其中的输入之一为透镜设计；
图4(a)和4(b)说明可经由根据本发明的3D建模软件执行的、提供用于指定和修改透镜与透镜模具组件(反向膨胀)、模具镶块之间的关系的功能性的示例用户界面；
图5描绘模板200，它提供在本发明的3D建模平台中对透镜、透镜模具和镶块组件进行设计、创建以及建立模型所需的部分示例组件及用户界面；以及
图6(a)-6(c)说明用于生产中且由3D建模软件产生的示范的透镜、透镜模具设计和镶块设计数据表。
优选实施例的详细说明
图2说明根据本发明的、提供快速设计、建造和测试(DBT)制造阶段的效率的强健的眼透镜设计和建模系统。如图2所示，与图1的先有技术系统相比，设计建造和测试(DBT)制造阶段因建模系统效率的优势而被显著地简化。具体地说，在透镜设计步骤55之后，执行透镜模型生成步骤70，用于产生与所述设计相关并包含它在规格中的制造所需的所有制造数据的透镜建模模板。模板最好指定以下数据：透镜设计参数(例如：放大率、直径、基础曲线以及中心厚度、柱面、各种半径和区域等)、FC和BV型芯表面规格以及制造过程参数(例如来自镶块的塑料的收缩和/或(来自透镜模具的)隐形眼镜单体的水合，其值根据试生产作业线和/或生产线当前的工作方式而变化)。这个建模步骤的一个关键输入是产生组合方程，它把这些过程参数链接到物理零件，例如透镜到透镜模具、透镜模具到模具镶块。现在结合图3更详细地描述模板建造、透镜建模和数据库建造步骤70。
图2中，在透镜设计和3D建模步骤之后，执行审查步骤75，在其中评估实际的透镜模型。也就是说，在此阶段，检查最终产品，以便评估是否已经完成3D设计以及执行干扰检验或者检测模型中的明显错误。必要时，透镜设计过程的另一个迭代可能是以下过程所必需的：调整透镜/模具/镶块和/或制造参数以便完成透镜设计。通过模板用户界面输入这些数据。例如，如果透镜生产线正在影响膨胀/收缩的特定条件下工作，则可相应地修改这些过程参数和组合方程。一旦通过审查，则根据3D建模模板和输出模板信息来构造实际模具镶块和透镜模具，如步骤80所述。根据本发明，基于3D模板的方法意味着所有零件均以数学方式彼此链接，因而在几何上受到约束，从而消除了实现2D坐标的程序可能产生的误差。误差的消除缩短了设计建造测试周期。所产生的模板及相关透镜设计、建模和制造信息存储在数据库60中。也就是说，例如，数据库60存储通过模板产生的全部数据，使得所有数据(编码的制造过程、CNC、图样)均被保存并由用户通过网络存取。可以从草图或者从类似的模板来创建新模板，可以修改它们，以便产生新的透镜和/或透镜模具和/或模具镶块产品。
因此，进一步结合图2，在镶块/模具/透镜建造阶段之后，执行计量82和临床评估步骤85。但是，由于所产生的3D建模模板包含足以用于完成具有在透镜设计规格/容限范围内的快速收敛的制成透镜设计的全部信息，因此，与先有技术相反，对于在这些步骤由透镜设计小组进行的重新评估是不必要的。也就是说，只有在透镜设计需要变更时，才需要涉及到透镜设计小组。
本发明具体包括实现在基于非一致推理B样条(NURB)的建模和可视化系统中实现的3D实体建模技术的实现方案。通过利用3D实体建模软件，目前能够取得透镜、透镜模具和镶块设计意图，从而保留任何零件之间的100％精确关系。所有一切均基于几何形状，因此，当特征在一个零件上、例如在镶块、透镜模具或透镜上改变时，与其相关的其它组件也自动改变，因为它们均通过组合方程彼此相关。这时，其它3D建模软件能够执行类似功能，其中包括出自Unigraphics和Pro Engineer(Parametric Technology Corporation制作)的产品。这种软件已经用于方便地调节零件之间的复杂关系，其中包括所有三维工业标准以及合格的收缩和膨胀系数(直径、径向和半径)，不需要让程序员编写它们之间的复杂链接。通过3D建模，用户不仅仅限于球面几何形状，也就是说，也可以对非球面(如任何圆锥截面或多项式或样条函数)方便地建立模型并将其用作驱动参数。非旋转对称的及任意表面几何形状也可采用3D CAD/CAM建模软件以这种方式来处理。简言之，基于NURB的软件具有极佳的灵活性，允许对任何几何形状建立模型并强制使用，而不需要非程序员编写代码。
根据本发明，基于模板的透镜建模方法用于透镜设计，其中包括但不限于：球面透镜；双焦点透镜；多焦点透镜；复曲面透镜(带有及没有稳定区域)；复曲面多焦点透镜(带有及没有稳定区域)；非几何方法定义的透镜(例如云点表面)以及描述这些表面的Zernike表面。
再参照图2的步骤70，现在更详细地描述用于建造透镜、模具和镶块组件设计及制造模板的过程。图3说明用于在例如I-DEAS软件工具(或者类似的3D CAD/CAM建模软件)中建立这些组件模型的过程步骤100，具体地说是根据本发明的模板建造过程。从图3的程序流程/结构中，描述模板背后的程序文件(例如宏指令)如何彼此相关，以及这些宏指令如何用于从零件中提取尺寸，以及把所述数据转换为输出，如步骤130所述，其中包括但不限于：三维(3D)透镜/透镜模具/模具镶块模型、CNC代码、包含制造信息的Excel电子表以及包含与所选透镜设计相关并用于透镜制造的2D图样的图样输出。
在图3中，透镜设计小组创建的透镜设计首先被导入I-DEAS软件工具(或类似的3D CAD/CAM建模)软件，如步骤102所述。所开发的系统能够以文本或CAD文件数据类型、或者以电子学方式表示设计信息的其它常见方式导入透镜设计。应该理解，不是输入透镜设计信息，而是可以在3D CAD/CAM建模软件中设计透镜并将其用作透镜模具和镶块的直接驱动模型。透镜与透镜模具之间的关系(反向膨胀)可在软件中修改，如结合图4(a)和图4(b)所述，如把透镜模具链接到镶块的反向收缩那样。应该理解，这些方法与基于模板的方法兼容。在步骤102的透镜设计步骤及模板驱动文件的相关输入之后，执行模板建造步骤106-130。
为了创建新模板，最好首先设计各个零件(透镜、透镜模具、镶块和型芯)。旋转对称设计要求例如使用指向和单击功能性绘制每个零件的截面草图并将其旋转。非旋转对称的零件要求初始截面旋转之外的其它特征。每个零件的所有关键尺寸按照命名方案进行标记。零件命名还遵循协议命名惯例。这允许制订正确的组合方程式。在为零件标尺寸时，特别注意关于哪些尺寸将被用作驱动参数、而哪些尺寸将为被驱动(参考)参数的细节及分析。驱动尺寸是可以由用户直接修改或者通过使用宏指令进行修改的尺寸，并且负责驱动(变更)其它零件(透镜、透镜模具或镶块)上的类似尺寸。参考尺寸是不能被直接修改的、从全面约束所述模型的其它尺寸中产生的尺寸。例如，为了全面约束一个弧形，“半径”、“x中心”、“z中心”和“x端点”可能是驱动尺寸，但“z端点”值则为参考尺寸。建模几何形状的性质规定只需要少数几个尺寸来全面描述(约束)所述零件。但是，也可添加其它参考尺寸，用于组合方程以及CAD图样。模板建造步骤包括：在I-DEAS软件工具(或其它3D CAD/CAM建模软件)中重新创建透镜模型的初始步骤106，如图3中的相应透镜模型406所示；从反向水合创建后弧线(BC)透镜模具的步骤112，如相应的BC模型412所示；从反向水合创建前弧线(FC)透镜模具的步骤116，如相应的FC模型416所示；以及创建得到的透镜模具组件的步骤118，如相应的透镜模具组件模型418所示，其中包括产生/修改相关的链接组合方程。然后，工具设计者根据关键表面几何形状、透镜模具设计预期厚度以及所选材料来设计型芯(但这可以是一个自动化过程)。具体地说，型芯几何形状驱动透镜模具设计的非关键面，而组合方程最好驱动所有零件上的全部“宽松”尺寸，从而取得所有可能的自由度。因此，如图3所示，步骤122包括创建提供FC透镜模具的形状、尺寸和容积的放大率(FC)镶块及前型芯，其中包括产生反向收缩的相关链接组合方程。图3中描绘相应的FC型芯/FC镶块模型422；创建提供BC透镜模具的形状、尺寸和容积的BC镶块及后型芯并产生反向收缩的相关链接组合方程的步骤125。图3中描绘相应的BC型芯/BC镶块模型425。应该理解，在整个过程步骤106-125中，通过3D建模工具来启动指向和单击功能性，从而允许透镜设计者通过经由界面指向、单击和拖曳透镜表面而方便地修改透镜表面。这还可通过用户在提示符处输入命令和/或通过用户定义的宏指令来实现。通过以下面将要说明的方式修改透镜几何形状或者用于制造的过程参数，所有相关零件被快速精确地更新。在图3中，最后在步骤130，所产生的输出可用于工具库，用于实现组件制造。也就是说，对于工具加工开发小组，镶块和型芯的3D模型可直接用来产生工程图以及车床所需的CNC工具路径数据，从而不必在AutoCAD等中重新绘制零件因而节省了许多时间。
更具体地说，3D CAD/CAM建模软件允许产生和显示用户界面，用户界面提供用于从存储器存储系统、如数据库60(如图2所示)检索现有透镜模型模板的功能性以及用于编辑和产生新透镜模型模板的功能性。模板建造用户界面的示范性说明如图4(a)和图4(b)所示。
图4(a)是示范的用户界面300(通过使用I-DEAS创建)，它包括显示区302，用于显示包括三维透镜设计模型的各种信息和图形透镜设计及透镜制造模型。其它3D CAD/CAM建模软件也具有建造与I-DEAS所创建的相似的界面的功能。如图4(a)所示，经由所产生的窗口308，用户可存取可存储在例如存储器存储系统和/或数据库系统中的各种文件312，其中各文件包含透镜设计数据。正是来自这些文件的信息驱动模板。也就是说，在透镜设计通过文本文件引入之后，生成另一个屏幕，例如图4(a)所示的示范“塑料选项”窗口318。从这个窗口显示318中，用户可以例如经由输入字段320、330来指定相应的前弧线和后弧线膨胀及收缩参数。这些值被应用于所选透镜设计312，并用于透镜模具设计，并且还提供用以产生模具镶块的数据。
如上所述，在创建待用于模板的全部零件(透镜、透镜模具、镶块和型芯)之后，创建“组件”(图3的步骤118)，其中包括产生用于透镜设计模板的组合方程。在一个方案中，透镜设计和过程参数(即收缩和膨胀系数)定义透镜模具和镶块的关键几何面。将组合方程结合在一起，以便按比例缩小透镜几何尺寸(根据所述膨胀的倒数)以驱动其关键面上的透镜模具几何尺寸。透镜模具又驱动镶块几何尺寸(根据收缩值的倒数来缩放)。
图4(b)具体说明组合方程界面屏幕350，详细说明与透镜的设计和制造相关联的组合方程375的列表。具体地说，从数据库检索文件、例如与所选(或者新的)透镜设计相关联的“AssemblyEquations.txt”文件，该文件包含把透镜链接到透镜模具以及透镜模具链接到所述透镜设计的镶块的组合方程380的列表。例如，如图4(b)所示，控制透镜模具与透镜之间的链接的示例组合方程382被指定为：
BP_FR_1＝LE_BR_1/BP_RShr
例如，它把按照后塑料半径收缩参数值分割的透镜的后塑料前半径与后半径相关联。如经由界面350所示，窗口385根据透镜当前生产线提供半径收缩(例如BP_RShr)和半径膨胀(例如BP_Rexp)系数387的可卷动列表。它们可用作把透镜制造过程链接到透镜设计(步骤102)的组合方程380的输入。因此，根据例如材料类型、加工条件等因素，这些方程式将会改变。界面350还提供窗口390，其中包括输入字段391，用于实现新组合方程的输入以及实现这些组合方程驱动的特定尺寸的输入。如组合方程建造界面屏幕350所示，组合方程380可在I-DEAS软件工具中导入或创建，如图所示。其它3DCAD/CAM建模软件也具有建造与I-DEAS所示的相似的界面的功能。
再来看图3，按照在3D CAD/CAM建模软件中运行的模板建造软件，利用控制透镜生产线工作条件的过程参数的方程式被提供用于：把透镜设计(步骤106)与BC透镜模具的制造(步骤112)链接；把透镜设计(步骤106)与FC透镜模具的制造(步骤116)链接；以及把BC透镜模具和FC透镜模具的制造(步骤112)与结果物理透镜模具组件(步骤118)链接。例如，透镜模具组合方程式(步骤118)还与FC放大率镶块设计、BC镶块设计以及相应的型芯设计(步骤122)链接。在图4(a)的塑料选项屏幕318中指定当前过程参数的规格。正是从这些界面中，使用户能够修改、产生和存储透镜设计建造模板。
图3中的步骤106-125最终导致产生模板200，如图5所示。也就是说，如图5所示，模板200为用户提供各种格式的产品设计信息，其中包括：透镜和/或模具和/或镶块设计的3D模型205，2D设计制图/图表210，例如电子表之类的设计表215，以及通过使用3D软件产生及发出相关零件制造(计算机数字控制)CNC代码220。通过3DCAD/CAM提供的透镜设计和制造信息的快速可靠呈现使用户更多地了解当前透镜产品。所述系统还允许用户修改现有模板，用于在适用时产生新的透镜设计，它还缩短了DBT周期。用于生产过程的并且是通过3D CAD/CAM建模软件产生的示范的透镜、透镜模具设计和镶块设计数据表如图6(a)-6(c)所示，所述数据表格包括：例如在I-DEAS软件工具中创建的透镜设计的2D工程图440a和440b(图6(a))；透镜模具设计的2D工程图450a和450b；以及例如在I-DEAS软件工具中创建的模具镶块设计的2D工程图460a-460d(图6(c))。在更高级的形式中，软件应用程序不仅更新透镜，而且还创建以下可交付使用的各项(包括但不限于)：具有尺寸值的表格清单的各零件图，(例如)MicrosoftExcel格式的零件设计表；以及用于制造镶块或透镜模具或透镜的其它机器码(例如M&G代码、文本文件等)。
再来看图5，一旦已经设计和检验模板200，则可调用程序文件，它又调用其它软件应用程序[示例程序文件为“DimDump”(打开Excel及返回所查询零件的所有驱动尺寸(及参考尺寸)的尺寸)以及“ModDims”(经由用户界面创建由用户修改尺寸的功能)(这两者均可打开Excel，作为数据转储/读取媒体)]，以便查看转储数据并创建设计表。这些软件应用程序允许用户选择透镜设计文件及相关过程参数，作为模板的输入。在一种基本形式中，这些软件应用程序读取透镜设计文件，针对模板中的透镜零件对其进行检验(以便确保兼容性和数据完整性等)，以及采用来自透镜设计文件的适当值更新全部非参考值。然后，所述组合被更新，以及组合方程更新全部受影响零件的值。结果是具有以3D格式重新创建的透镜设计的模板以及制作这些透镜所需的相应透镜模具设计和镶块设计，其中具有图形和数值输出(例如CNC代码)以便能够制造相关组件。
现在结合图7来描述用于自动产生所述系统所实现的工具路径生成的M&G代码(或CNC代码)的示范过程。如图7所示，描述一个高级工艺流程500，它描述自动产生使制造装置能够创建透镜制造组件的M&G代码的步骤。为了便于说明，在待制造的透镜模具镶块、例如用于前弧线透镜模具的放大率镶块的上下文中描述图7所示过程，但是要理解，图7所示的流程普遍适用于产生制造其它组件的代码。如图5所示，第一步骤502将对用于后续计算的变量进行初始化。在步骤506，用户指定与待设计的透镜模具镶块相关的模板数据文件所在的目录位置。然后，在步骤512，实现调用运行宏指令以产生M&G代码(以下称作“G代码”)的程序的步骤。然后，在步骤516，说明指定文本文件的输入名称以产生工具路径的步骤。也就是说，提示用户输入工具路径生成的文件名。在下一个步骤518，设定G代码文件所在的目录位置，以及在步骤522，提示用户设定为工具路径生成读取的数据文件名。步骤525、530说明通过数据文件的实际循环以读入所有值。此步骤利用本文所述的“DimDump”宏指令来返回被制造零件的几何形状的全部驱动尺寸(和参考尺寸)。然后，在步骤535，进行判定以确定是否需要其它工具路径。例如，在透镜模具镶块的上下文中，实现两个工具加工路径，即第一“粗”工具加工路径和“完成”路径。对于一些制成产品，如果只需要第一工具加工路径，则所述流程可出现分支，从而例如在步骤535产生CNC代码。否则，在透镜模具放大率镶块的上下文中，所述过程进入步骤537，在其中创建始于某条边的所有几何形状并产生G代码输出。在步骤540，所有边缘细节G代码写入指定的G代码文件。随后，在步骤546，根据透镜模具镶块的生成G代码，执行计算“圆角”点的步骤以及执行完成几何形状的数学计算。然后，在生成透镜模具镶块的G代码的上下文中，随后执行通过前区域数据循环以创建弧形的步骤550。然后在步骤560和567，在已经读取数据和几何形状之后，产生输出G代码并将其发送到指定的G文件。当实现包括金刚石刃车削的制造生产机械时，根据图7所述过程产生的样本G代码将产生例如表1所示的示例G代码的代码。
表1
 G02 X5.yyyyyy Z0
 G01 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz R0.xxxxx
 G03 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz
 G02 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz.xxxxxx
 G03 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz R8.xxxxxx
大家知道，G代码是预指令，而M代码是混合指令。G文件程序是由命令组成的程序，而命令由字组成。每个字具有一个字母地址和数值。字母地址向控制系统告知字类型。CNC控件制造商在如何确定字名称(字母地址)及其含义方面作出改变。初级CNC程序员必须参考控件制造商的编程手册来确定字名称和含义。部分字类型及其通用字母地址规范如下：
O-程序编号(用于程序标识)
N-序列号(用于行标识)
G-预备功能
X-X轴命名
Y-Y轴名称
Z-Z轴名称
R-半径名称
F-馈送率名称
S-主轴转速名称
H-工具长度偏移名称
D-工具半径偏移名称
T-工具名称
M-混合功能(参见以下所述)
大家理解，有两个字母地址(G和M)允许指定特殊功能。预备功能(G)规定通常用于设定模式。
但是，必须参考控件制造商的手册以找到特定机器的预备功能的列表。与预备功能一样，混合功能(M字)允许各种特殊功能。混合功能通常用作可编程开关(例如主轴开/关、冷却剂开/关等)。它们还被用来允许对CNC机械工具的其它许多可编程功能进行编程。可以通过参考称作CNC原理的站点 http：//www.seas.upenn.edu/- meam100/cnc/cnc_main.html找到有关G&M代码的生成的、说明其字命令的其它资料，其内容和公开通过引用完整地结合到本文中。
实际上，随着越来越多模板被创建，开发了模板的目录，存储在数据库60(图1)中。它们被重新用于产生工具加工设计，其中用作输入的透镜设计与原始模板所指定的相似。所述工具提供对模板建造方法、修改模板功能性和输出的软件应用程序、以及数据输出格式化的增强。对所述结构的修改也是频繁的(其中所述工具用于提高效率)。
3D CAD/CAM建模软件工具的使用提供了数据管理控制系统的优点。一旦设计被创建以及被适当地重命名(以便遵循商定的命名法)，零件可被登记到可由工具设计者访问以进行读取、修改或复制的设计库。大家理解，可以设定许可等级，从而允许或限制对已登记零件的访问。按照这种方式跟踪工具加工设计迭代。
市场有售的3D CAD/CAM建模软件的使用还提供对其它CAD平台和一般软件包导入及导出零件设计的能力。例如，这允许针对采用其它3D CAD/CAM建模软件设计的生产线处理设备(吸盘、脱模指等)来检验透镜模具，用于拟合与干扰检验。3D CAD/CAM建模软件还允许导出透镜、透镜模具和镶块几何形状，用于分析应用，例如机械和热有限元分析。
此外，3D CAD/CAM建模软件的使用实现数据的100％精确建模。
另外，当使得那些授权用户可访问时，由于NURBS的放大率以及“指向和单击”系统的缘故，更易于利用比以前所允许的复杂几个数量级的透镜、模具和镶块之间的关系，并且它的精确更新信息的相关数据库减少了任何信息交流不足，并帮助缩短从概念直到校准、扩大规模以及制造过程的设计建造测试周期。
应该理解，当决定追求新的市场机会、例如新的透镜设计时，利用3D CAD/CAM建模软件实现了市场与相关设计功能之间的更有效的信息交流，并且相关建模组件的使用有助于缩短迭代时间并提高生产率。这个工具还可用于促进新产品，在必要时，直接重新链接到设计和制造过程。在评估新产品开发或作业线扩展的新市场机会和技术挑战方面，3D模型是非常宝贵的。这减少了传递误差，缩短了DBT循环，并且为设计人员提供更好地预测这些产品在市场中的性能的工具。
虽然结合优选实施例描述了本发明，但它不是要把本发明的范围限制为所述形式，相反，而是意在涵盖包含在所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的备选方案、修改和等效方案。

Claims (34)

1.一种眼透镜设计和建模系统，它包括：
a)产生用户界面显示图案的装置，所述用户界面显示图案提供用于产生与待制造的预期透镜设计相关联的模板的功能性，所述模板包含足以产生透镜的三维模型的设计信息以及在眼透镜制造系统中的透镜制造所需的相关联的组件的三维模型；
b)产生链接信息的装置，所述链接信息用于根据影响眼透镜制造系统中透镜制造和相关联的组件的制造的一个或多个过程参数来控制包含在所述模板中的透镜设计特征的物理性能；以及
c)用于利用来自所述模板的透镜设计数据和所述链接信息来驱动眼透镜制造系统中相关联的透镜设计的透镜制造的装置，其中，所述模板以及设计和链接信息在其中的使用有助于以更大精度进行快速透镜建模和透镜制造过程，从而缩短设计建造测试周期时间。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括：
存储器存储装置，用于存储已经产生的模板，所述用户界面图案提供访问存储模板的功能性；以及
编辑装置，它使用户能够修改透镜、透镜模具、模具镶块、模板设计信息以及通过模板提供的链接信息，从而创建新的透镜、透镜模具、模具镶块、模板设计，所述存储器存储装置定义可被访问并重新用于产生新透镜设计的已开发模板的目录。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述产生用户界面显示图案的装置提供用于指定与所述眼透镜制造系统执行的所述透镜设计相关联的膨胀和收缩系数的功能性，从而在结果三维模型中自动反映对所述系数的指定的修改。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述模板还包括与透镜设计相关的包括机械加工数据和工程图的制造数据，所述制造数据可以用作眼透镜制造系统的直接输入，以便驱动实现特定透镜设计所需的所述透镜制造过程。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述透镜的相关联的制造组件包括一个或多个透镜模具以及用于透镜模具制造的模具镶块，所述模板还包括用于根据与特定透镜设计相关联的透镜模具设计来启动一个或多个透镜模具的制造的制造数据以及用于根据模具镶块设计制造模具镶块的制造数据，每个所述透镜模具和透镜模具设计借助于指定的链接信息考虑过程参数变化。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：用于通过所述用户界面产生与预期的透镜相关联的模板的功能性包括把透镜设计信息导入所述模板以及通过所述用户界面产生用于可视表示的三维透镜模型的装置。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述透镜设计信息包含一项或多项表示三维计算机辅助设计系统的输出的文本文件或电子文件；所述系统还考虑到直接在三维建模软件中设计透镜和/或透镜模具和/或镶块并且考虑到导入其中，而不限于使用所述基于模板的功能性。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述透镜设计信息包含利用控制透镜制造工作条件的过程参数的一个或多个方程式，所述方程式用于：把所述透镜设计与后弧线透镜模具的制造链接；把所述透镜设计与前弧线透镜模具的制造链接；以及把后弧线和前弧线透镜模具的制造与结果物理透镜模具组件链接，然后是后弧线与后型芯镶块的所述镶块对设计以及前弧线与前型芯设计。
9.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述三维计算机辅助设计/计算机辅助建模(CAD/CAM)建模软件是基于非一致推理B样条(NURB)的，因而不必要求程序员为所述透镜、透镜模具和镶块设计以及各组件编写若干行计算机代码。
10.如权利要求5所述的系统，其特征在于还包括用于从所述模板自动产生制造数据的装置，所述产生的数据直接输入到眼透镜制造系统，用于驱动实现所述相关联的透镜设计所需的所述透镜制造和组件建造过程。
11.一种对隐形眼镜进行设计和建立模型的方法，所述方法包括以下步骤：
a)产生提供用于产生与待制造的预期透镜设计相关联的模板的功能性的用户界面显示图案，所述模板包含足以产生眼透镜制造系统中的透镜制造所需的透镜的三维模型以及相关联的组件的三维模型的设计信息；
b)根据影响眼透镜制造系统中透镜制造和相关组件的制造的一个或多个过程参数产生用于控制包含在所述模板中的透镜设计特征的物理性能的链接信息；以及
c)利用来自所述模板的透镜设计数据和所述链接信息来驱动眼透镜制造系统中的相关联的透镜设计的透镜制造，其中，所述模板以及设计和链接信息在其中的使用有助于以更大精度进行快速透镜建模和透镜制造过程，从而缩短透镜设计建造测试周期时间。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
存储已经生成的每一个模板，所述用户界面显示提供用于访问存储的模板的功能性；以及
修改或编辑透镜、透镜模具、镶块和模板设计信息以及通过模板提供的链接信息，从而创建新的透镜设计，所述存储器存储装置定义可被访问并重新用于产生新的透镜设计的已开发的模板的目录。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述产生的用户界面显示图案提供用于指定与所述眼透镜制造系统执行的所述透镜设计的制造相关的膨胀和收缩系数的功能性，从而在结果三维模型中自动反映对所述系数的指定的修改。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：模板还包括与透镜设计相关联的制造数据，所述方法包括以下步骤：把从所述模板得到的制造数据直接输入到眼透镜制造系统以驱动实现特定透镜设计所需的所述透镜制造过程。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述透镜的相关联的制造组件包括一个或多个透镜模具和用于透镜模具制造的模具镶块，所述方法还包括：利用所述模板中的制造数据，以便能够根据与特定透镜设计相关联的透镜模具设计来制造一个或多个透镜模具以及根据模具镶块设计来制造模具镶块，每一个所述透镜模具和透镜模具设计借助于指定的链接信息考虑过程参数变化。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述产生通过所述用户界面与预期的透镜相关联的模板的步骤包括以下步骤：把透镜设计信息导入所述模板以及产生用于经由所述用户界面的可视表示的三维透镜模型。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述透镜设计信息包含表示三维计算机辅助设计系统的输出的一项或多项文本文件或电子文件。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述透镜设计信息包含利用控制透镜制造工作条件的过程参数的一个或多个方程式，所述方程式用于：把所述透镜设计与所述后弧线透镜模具的制造链接；把所述透镜设计与前弧线透镜模具的制造链接；以及把后弧线和前弧线透镜模具的制造与结果物理透镜模具组件链接，然后是后弧线与后型芯镶块的所述镶块对设计以及前弧线与前型芯设计。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述三维建模软件是基于非一致推理B样条(NURB)的，因而不必要求程序员为所述透镜、透镜模具和镶块设计编写若干行计算机代码。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：从所述模板自动产生制造数据，所述产生的数据直接输入到眼透镜制造系统，用于驱动实现所述相关联的透镜设计所需的所述透镜制造及相关联的组件建造过程。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于：所述可用于直接输入到眼透镜制造系统的所述制造数据包括计算机数字控制数据。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于：所述可用于直接输入到眼透镜制造系统的所述制造数据包括M&G数据。
23.一种机器可读的程序存储装置，它有形地包含可以由所述机器执行的指令的程序，以便执行用于对隐形眼镜进行设计和建立模型的方法步骤，所述方法包括以下步骤：
a)产生提供用于产生与待制造的预期透镜设计相关联的模板的功能性的用户界面显示图案，所述模板包含足以产生眼透镜制造系统中的透镜制造所需的透镜的三维模型以及相关联的组件的三维模型的设计信息；
b)根据影响眼透镜制造系统中透镜制造和相关组件的制造的一个或多个过程参数产生用于控制包含在所述模板中的透镜设计特征的物理性能的链接信息；以及
c)利用来自所述模板的透镜设计数据和所述链接信息来驱动眼透镜制造系统中的相关联的透镜设计的透镜制造，其中，所述模板以及设计和链接信息在其中的使用有助于以更大精度进行快速透镜建模和透镜制造过程，从而缩短透镜设计建造测试周期时间。
24.如权利要求23所述的机器可读程序存储装置，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：
存储已经生成的每一个模板，所述用户界面显示提供用于访问存储的模板的功能性；以及
修改或编辑透镜、透镜模具、镶块和模板设计信息以及通过模板提供的链接信息，从而创建新的透镜、透镜模具、模具镶块和模板设计，所述存储器存储装置定义可被访问并重新用于产生新的透镜设计的已开发的模板的目录。
25.如权利要求23所述的机器可读程序存储装置，其特征在于：所述产生的用户界面显示图案提供用于指定与所述眼透镜制造系统执行的所述透镜设计的制造相关的膨胀和收缩系数的功能性，从而在结果三维模型中自动反映对所述系数的指定的修改。
26.如权利要求25所述的机器可读程序存储装置，其特征在于：所述方法还包括从所述模板自动产生制造数据的步骤，所述产生的数据用来直接输入到眼透镜制造系统，以便驱动实现所述相关联的透镜设计所需的所述透镜制造和相关联的组件建造过程。
27.如权利要求26所述的机器可读程序存储装置，其特征在于：所述透镜的所述相关联的制造组件包括一个或多个透镜模具和用于透镜模具制造的模具镶块，所述方法还包括：利用所述产生的制造数据，以便能够根据与特定透镜设计相关联的透镜模具设计来制造一个或多个透镜模具以及根据模具镶块设计来制造模具镶块，每一个所述透镜模具和透镜模具设计借助指定的链接信息来考虑过程参数变化。
28.一种眼透镜设计系统，它包括：
a}产生用户界面显示图案的装置，所述用户界面显示图案提供用于设计隐形眼镜和透镜制造系统制造所述透镜所需的相关组件的功能性，所述设计信息存储在用户可经由所述界面访问的数据库中；
b)用于自动产生所述隐形眼镜的三维模型和制造所述透镜所需的每一个相关联的组件的模型、并经由所述用户界面显示所述三维模型的装置；
c}用于根据优化所述透镜设计的需要、借助所述用户界面处理所述三维模型以便修改透镜设计特征以及制造所述透镜设计所需的相关联的组件的特征的装置；
d)用于产生透镜设计数据和控制与其相关联的组件的设计的数据以便存储在所述数据库中、并自动更新由所述用户处理的所述透镜设计和相关联的组件的所述三维模型的数据的装置；以及
e)能够根据所述存储的数据自动产生制造数据的装置，所述产生的数据用于直接输入到所述眼透镜制造系统，以便驱动实现所述相关联的透镜设计所需的所述透镜制造和相关联的组件建造过程，其中，以更少时间、更大精度执行建模和透镜制造过程。
29.如权利要求28所述的系统，其特征在于还包括：
用于根据影响所述眼透镜制造系统中透镜制造和所述相关联的组件的制造的一个或多个过程参数产生控制透镜设计特征的物理性能的链接信息的装置。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于：所述相关联的组件包括与特定透镜设计的制造相关联的透镜模具和模具镶块。
31.如权利要求30所述的系统，其特征在于还包括用于产生模板结构并把所述模板存储在所述数据库装置中的装置，所述模板结构用于接收创建透镜以及相关联的透镜模具和模具镶块所需的所述透镜设计和链接信息，其中，存储多个已开发的模板供用户访问，并且所述多个已开发的模板可重新用于产生新的透镜设计。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于：所述产生用户界面显示图案的装置提供用于指定与所述眼透镜制造系统执行的所述透镜设计相关的膨胀和收缩系数的功能性，从而在所产生的结果三维模型中自动反映对所述系数的指定的修改。
33.如权利要求32所述的系统，其特征在于还包括从所述模板自动产生制造数据的装置，所述产生的数据用于直接输入到眼透镜制造系统，以便驱动实现所述相关联的透镜设计所需的所述透镜制造和相关联的组件建造过程。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于：所述透镜的所述相关联的制造组件包括用于透镜模具制造的一个或多个透镜模具和模具镶块，所述方法还包括：利用所述产生的制造数据，以便能够根据与特定透镜设计相关联的透镜模具设计来制造一个或多个透镜模具以及根据模具镶块设计来制造模具镶块，每一个所述透镜模具和透镜模具设计借助于指定的链接信息考虑过程参数变化。
CNA03813196XA 2002-04-12 2003-04-11 缩短设计建造测试周期 Pending CN1692365A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37273802P 2002-04-12 2002-04-12
US60/372,738 2002-04-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1692365A true CN1692365A (zh) 2005-11-02

Family

ID=29250900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA03813196XA Pending CN1692365A (zh) 2002-04-12 2003-04-11 缩短设计建造测试周期

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7123985B2 (zh)
EP (1) EP1500024A4 (zh)
JP (1) JP2006504117A (zh)
KR (1) KR20050039750A (zh)
CN (1) CN1692365A (zh)
AR (1) AR040635A1 (zh)
AU (1) AU2003221873B2 (zh)
BR (1) BR0309304A (zh)
CA (1) CA2481653A1 (zh)
TW (1) TW200521755A (zh)
WO (1) WO2003087889A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI402704B (zh) * 2006-11-03 2013-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 自動合模檢查系統及方法
TWI794621B (zh) * 2020-07-15 2023-03-01 國立雲林科技大學 虛實整合建模系統及方法

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7283888B2 (en) * 2000-05-16 2007-10-16 Brigham Young University Method and system for controlling a machine tool with direct transfer of machining data
US20050288808A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-29 Lopez George A Computer system for efficient design and manufacture of multiple-component devices
US7545373B2 (en) 2004-08-03 2009-06-09 Nextpat Limited Applications with integrated capture
US20060055071A1 (en) * 2004-08-18 2006-03-16 Stephen Kendig Using higher order mathematical functions to create asymmetric molding back pieces
DE102004040976A1 (de) * 2004-08-24 2006-03-09 Siemens Ag Rechnergestützte Erzeugung und Änderungsmanagement für Bedienoberflächen
DE102004053034A1 (de) * 2004-09-17 2006-04-13 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Suche nach eiem ähnlichen Konstruktionsmodell
TWI259132B (en) * 2005-04-01 2006-08-01 Asia Optical Co Inc Method and device for optical article with increased surface accuracy
US9002501B1 (en) * 2005-04-14 2015-04-07 Time Wise Solutions, Llc Rapid production turnkey system and related method
GB0518435D0 (en) * 2005-09-09 2005-10-19 Airbus Uk Ltd Improvements in computer-aided design of a component
US8434025B2 (en) 2005-11-15 2013-04-30 Carl Zeiss Vision Australia Holdings Limited Ophthalmic lens design and/or dispensing
US7914148B2 (en) 2005-11-15 2011-03-29 Carl Zeiss Vision Australia Holdings Limited Ophthalmic lens simulation system and method
TWI291634B (en) * 2005-12-29 2007-12-21 Ind Tech Res Inst Method and system for designing and manufacturing lens modules
US20070206030A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-06 The Protomold Company, Inc. Graphical user interface for three-dimensional manipulation of a part
US20100030526A1 (en) * 2008-08-04 2010-02-04 Robert Theodor Brooks Axial bolted flange design methods and systems
US9311684B2 (en) * 2008-08-29 2016-04-12 Nikon-Essilor Co., Ltd. Lens treatment management system
EP2161611A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-10 Essilor International (Compagnie Générale D'Optique) Method for optimizing the settings of an ophtalmic system
US8348424B2 (en) 2008-09-30 2013-01-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable focus ophthalmic device
US8095341B2 (en) 2008-10-08 2012-01-10 Robert Bosch Gmbh Systems, methods, and tools for proofing a computer-aided design object
US8065116B2 (en) * 2008-10-08 2011-11-22 Robert Bosch Gmbh Systems, methods, and tools for proofing a computer-aided design object
US20100087943A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Systems, methods, and tools for proofing a computer-aided design object
US8706283B2 (en) * 2009-01-20 2014-04-22 GM Global Technology Operations LLC System for evaluating manufacturability of a casting design
US8663538B2 (en) 2009-02-12 2014-03-04 Picolife Technologies, Llc Method of making a membrane for use with a flow control system for a micropump
US8068929B2 (en) * 2009-04-01 2011-11-29 RFID Mexico, S.A. DE C.V. System for designing and producing custom layouts for storage or transporting molds
US20130235334A1 (en) * 2011-08-31 2013-09-12 Michael F. Widman Ophthalmic lens forming optic
US8790307B2 (en) 2011-12-01 2014-07-29 Picolife Technologies, Llc Drug delivery device and methods therefor
US8771229B2 (en) 2011-12-01 2014-07-08 Picolife Technologies, Llc Cartridge system for delivery of medicament
CN104115168A (zh) * 2012-02-10 2014-10-22 依视路国际集团（光学总公司） 用于实时分段的系统和方法
US10130759B2 (en) 2012-03-09 2018-11-20 Picolife Technologies, Llc Multi-ported drug delivery device having multi-reservoir cartridge system
US9883834B2 (en) 2012-04-16 2018-02-06 Farid Amirouche Medication delivery device with multi-reservoir cartridge system and related methods of use
US10245420B2 (en) 2012-06-26 2019-04-02 PicoLife Technologies Medicament distribution systems and related methods of use
WO2014069656A1 (ja) * 2012-11-05 2014-05-08 株式会社ニコン 眼鏡レンズの設計方法および眼鏡レンズの設計システム
GB2510420A (en) 2013-02-04 2014-08-06 Powerphotonic Ltd Design and manufacture of custom optic components.
US10203684B2 (en) 2013-02-13 2019-02-12 Timothy Owens System and method for virtually calibrating computer numeric controlled machine axes
SG11201509255YA (en) * 2013-05-09 2015-12-30 Univ Singapore Technology & Design Methods for manufacturing a lens, lens manufacturing systems, and lenses
JP5805811B2 (ja) * 2014-03-12 2015-11-10 ビステオン グローバル テクノロジーズ インコーポレイテッド 車両の内外装部材を成形する方法
EP2927764B1 (de) * 2014-04-02 2016-06-29 Siemens Aktiengesellschaft Numerische Steuerung mit Anzeige einer Vorschau bei Änderungen des Teileprogramms
CN104535040B (zh) * 2014-12-19 2017-07-18 中国航空动力机械研究所 用于叶片的有限元单元划分方法和叶片的检测方法
US11520472B2 (en) * 2015-09-24 2022-12-06 Mitutoyo Corporation Inspection program editing environment including integrated alignment program planning and editing features
EP3399366A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-07 Essilor International Back side fresnel ophthalmic lens with a limited transmittance of visible light
EP3818700A1 (en) 2018-07-17 2021-05-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Prediction type signaling and temporal order signaling in point cloud coding (pcc)
CN112861384B (zh) * 2021-02-10 2023-05-05 西南交通大学 一种基于catia的静电除尘器三维模型构建方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4669466A (en) 1985-01-16 1987-06-02 Lri L.P. Method and apparatus for analysis and correction of abnormal refractive errors of the eye
US5067067A (en) 1989-07-05 1991-11-19 Eastman Kodak Company Method for evaluating and designing lenses
US5452031A (en) * 1993-05-05 1995-09-19 Boston Eye Technology, Inc. Contact lens and a method for manufacturing contact lens
US5502518A (en) 1993-09-09 1996-03-26 Scient Optics Inc Asymmetric aspheric contact lens
US5475452A (en) 1994-02-24 1995-12-12 Keravision, Inc. Device and method for mapping objects
US5861114A (en) 1994-06-10 1999-01-19 Johnson&Johnson Vision Products, Inc. Method of manufacturing complex optical designs in soft contact lenses
US5461570A (en) * 1994-06-10 1995-10-24 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Computer system for quality control correlations
US5495305A (en) 1994-10-27 1996-02-27 Bloom & Kreten Method for simulation of visual disabilities
JPH095510A (ja) 1995-06-21 1997-01-10 Olympus Optical Co Ltd 光学素子
US6149609A (en) 1995-10-18 2000-11-21 Scientific Optics, Inc. Method and apparatus for improving vision
US5880809A (en) 1996-12-30 1999-03-09 Scientific Optics, Inc. Contact lens
US6046745A (en) 1996-03-25 2000-04-04 Hitachi, Ltd. Three-dimensional model making device and its method
US6241355B1 (en) 1996-03-29 2001-06-05 Brian A. Barsky Computer aided contact lens design and fabrication using spline surfaces
US5724258A (en) 1996-05-09 1998-03-03 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Neural network analysis for multifocal contact lens design
US5805348A (en) 1996-08-12 1998-09-08 Eastman Kodak Company Lens system with reduced sensitivities and a method of manufacturing
US6271914B1 (en) 1996-11-25 2001-08-07 Autonomous Technologies Corporation Objective measurement and correction of optical systems using wavefront analysis
US5969790A (en) 1996-12-20 1999-10-19 Onufryk; Michael Multi prism image enhancing lens system and method of making same
EP1032863A1 (en) 1997-09-02 2000-09-06 Gil Thieberger Ophthalmic lens synthesized from its specifications
US6089711A (en) 1997-11-05 2000-07-18 Blankenbecler; Richard Radial gradient contact lenses
JP2002524770A (ja) 1998-09-08 2002-08-06 サイエンティフィック オプティクス， インク． コンタクトレンズ
US6338559B1 (en) 2000-04-28 2002-01-15 University Of Rochester Apparatus and method for improving vision and retinal imaging
US7111938B2 (en) * 2001-04-27 2006-09-26 Novartis Ag Automatic lens design and manufacturing system
US6904394B2 (en) * 2001-09-07 2005-06-07 Delta Search Labs, Inc. Nurbs based CNC machine process using boolean substraction

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI402704B (zh) * 2006-11-03 2013-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 自動合模檢查系統及方法
TWI794621B (zh) * 2020-07-15 2023-03-01 國立雲林科技大學 虛實整合建模系統及方法

Also Published As

Publication number Publication date
AR040635A1 (es) 2005-04-13
EP1500024A2 (en) 2005-01-26
TW200521755A (en) 2005-07-01
AU2003221873B2 (en) 2008-04-24
WO2003087889A2 (en) 2003-10-23
EP1500024A4 (en) 2006-05-17
JP2006504117A (ja) 2006-02-02
BR0309304A (pt) 2007-02-21
CA2481653A1 (en) 2003-10-23
WO2003087889A3 (en) 2004-01-15
KR20050039750A (ko) 2005-04-29
US20040075809A1 (en) 2004-04-22
US7123985B2 (en) 2006-10-17
AU2003221873A1 (en) 2003-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1692365A (zh) 缩短设计建造测试周期
Di Angelo et al. Search for the optimal build direction in additive manufacturing technologies: A review
CN1313958C (zh) 制造系统和方法
CN1225712C (zh) 中间阶段模型的制作装置和方法
Ming et al. A PDES/STEP-based information model for computer-aided process planning
Duan et al. FSMT: a feature solid-modelling tool for feature-based design and manufacture
Hardwick On STEP-NC and the complexities of product data integration
US11947491B2 (en) Apparatus and methods for geometric searching
Letaief et al. An approach of CAD/CAM data reuse for manufacturing cost estimation
Jeba Singh* et al. Feature-based design for process planning of machining processes with optimization using genetic algorithms
Bi Practical Guide to Digital Manufacturing: First-Time-Right for Design of Products, Machines, Processes and System Integration
Borkar et al. Automatic extraction of machining features from prismatic parts using STEP for downstream applications
Borojević et al. An integrated intelligent CAD/CAPP platform: Part I-Product design based on elementary machining features
Eddy et al. Approach towards a decision support system for additive manufacturing
US11017596B2 (en) Methods, devices, and systems for part-to-build
Ismail et al. Tool path generation for linear cutting using step file (ISO 10303) data structure
Abd Rahman et al. Integrated Interface System of STEP Data Models for the Tool Path Generation
Stojkovic et al. Knowledge-embedded template concept
Grechishnikov et al. Expanding the capabilities of CNC tool and cutter grinding machines in the manufacture and resharpening of cutting tools by using CAD API
de Arriba-Mangas et al. Development of model identification methodology based on form recognition for Computer-Aided Process Planning
Zeng et al. Unitized Modelling and Reuse Method of Assembly Process Oriented to Product Family
Rzucidło et al. THE PROBLEM OF CORRECT TECHNOLOGY SELECTION IN RAPID PROTOTYPING
CN117610257A (zh) 一种基于参数化批量选型的建模方法及系统
CN117634861A (zh) 基于知识库的工业软件执行流程的确定方法及装置
Rzucidło et al. DECISION SUPPORT SYSTEM IN RAPID PROTOTYPING TECHNOLOGY

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication