CN1702425A - 具有转动活动触头的外形读出器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其是用于眼镜镜架圆框的外形读出器，这种外形读出器具有：支承轴线(A)，相对于转盘(6)的表面横向凸起；支承臂(18)，在其端部之一围绕所述支承轴线(A)转动地加以安装，在其另一个端部装有传感器(8)，传感器(8)借助于支承臂(18)沿着在所述支承轴线(A)上定中心的圆弧形线路相对于转盘(6)进行活动。

Description

具有转动活动触头的外形读出器

技术领域

[01]本发明涉及适于特殊戴眼镜者的眼镜制造中尺寸测量器的一般领域。

[02]本发明尤其涉及适于借助传感器对布置在支承件上的构件的形状进行测定的外形(contour)读出器。被测件一般是眼镜镜架的圆框或眼镜样板。

背景技术

[03]这种外形读出器例如用于测定镜架圆框镜片槽的形状，所述镜片槽是开在镜架圆框内的将眼镜镜片置于镜架圆框上的槽。为此，传感器插入到镜片槽中，测定经过的一些点的座标，存储镜片槽型面的数字图像。然后，未加工的眼镜根据镜片槽的尺寸进行切割，以便完全插入到镜架的圆框中。

[04]支承台FR 2 652 893提出的这种外形读出器具有支承台，所述支承台配有待测物件的保持件。圆盘相对于支承台转动地加以安装，对导向装置进行支承，与传感器连接的滑架活动地安装在所述导向装置上。

[05]这种外形读出器尤其是用于进行极座标外形测定，也就是说，对于其座标待确定的每个被测点来说，圆盘的角位置被测定，滑架在导向装置上的位置也被测定。

[06]US 5 121 550也提出一种用于测定外形的装置，这种装置具有转盘和传感器，所述转盘相对于支承件转动，所述传感器一方面沿安装在转盘上的导向装置直线平移地进行安装，另一方面相对于滑架垂直平移地进行安装。

[07]因此，所述装置可以进行圆柱形座标测定，其中，角度尺寸(θ)对应于转盘的转动，径向尺寸(ρ)对应于滑架在导向装置上的平移移动，高度(Z)对应于传感器的垂直移动。板在圆框镜片槽的底部移动，在施加的径向力的作用下与之相接触，使板保持在镜片槽上。

[08]此外，US 6 243 960提出一种用于测定眼镜镜架圆框的外形的装置，这种装置具有执行机构，执行机构配有转动装置，转动装置上安装枢轴机构，枢轴机构支承传感器，可以使传感器借助于旋转运动并结合以围绕与转动装置的轴线呈横向的轴线的转动测定外形。

发明内容

[09]本发明旨在改进这种外形读出器。

[10]为此，本发明提出一种尤其是用于眼镜镜架圆框的外形读出器，这种外形读出器具有支承件和转盘，所述支承件用于保持其外形待读出的物件，所述转盘围绕旋转轴线相对于支承件转动地加以安装，这个转盘支承读出部件，所述读出部件具有传感器，所述传感器一方面沿平行于转盘旋转轴线的方向活动，另一方面沿横向于转盘旋转轴线的平面活动，

[11]这种读出器，其特征在于，读出部件还具有：

[12]支承轴线，相对于转盘表面横向凸起；

[13]支承臂，在其端部之一围绕所述支承轴线转动地加以安装，在其另一个端部装有所述传感器；

[14]传感器借助于所述支承臂沿着在所述支承轴线上定中心的圆弧形线路相对于转盘进行活动。

[15]这种读出器适于根据围绕转盘轴线的转动、根据围绕相对于转盘轴线错开的轴线的转动、并根据沿着与转盘轴线相平行的轴线的平移控制传感器的移动。

[16]两种转动的这种结合可以使读出部件具有可靠性，降低成本。

[17]此外，传感器相对于轴线错开，围绕所述轴线沿横向于转盘旋转轴线的平面进行移动。因此，落在与传感器呈直线的读出部件上的尘土和污垢对活动部分没有任何影响。

[18]但是，为了有效保护读出部件，转盘可以在其表面上具有围绕支承轴线定中心的半圆形孔，支承臂布置成使传感器穿过半圆形孔。

[19]因此，不管支承臂围绕支承轴线的角位置如何，支承臂都适于使传动装置面对半圆形孔加以布置。

[20]这个圆形孔可以在转盘的旋转中心及其周边之间延伸。

[21]根据一个实施例，支承臂与角传动装置相配合，所述角传动装置适于控制传感器沿所述横向于转盘旋转轴线的平面的移动。

[22]因此，传感器沿横向于转盘旋转轴线的平面的移动可以加以控制。

[23]此外，角传动装置可以具有导向臂，导向臂的一端在支承轴线上定中心，另一端具有控制装置，控制装置与由传感器和支承臂形成的组件相配合。

[24]控制装置可以进行传感器的导向。

[25]传感器由导向臂的驱动可以借助于滚动轴承、固定支承件或两者进行。

[26]导向臂最好通过滚动轴承在支承轴线上定中心。

[27]另外，导向臂可以具有围绕支承轴线定中心的半圆形部分。角度驱动电动机也可以与所述半圆形部分相配合，围绕支承轴线转动地驱动导向臂。

[28]这些布置可以成本较低地使导向臂机械化，半圆形部分可以具有齿，与角度驱动电动机的齿轮相啮合。

[29]或者，半圆形部分可以具有齿，可以与中间齿轮相啮合，中间齿轮本身与角度驱动电动机的齿轮相啮合。因此，电动机的主体没有读出部件的其它活动部分。

[30]为了进行外形测定所需的位置测定，外形读出器还可以具有编码器，编码器与导向臂配合，测定导向臂围绕支承轴线的角位置。

[31]根据一个最佳特征，支承臂与轴向传动装置相配合，轴向传动装置适于控制传感器沿所述平行于转盘旋转轴线的方向的移动。因此，支承臂使传感器沿平行于转盘旋转轴线的移动和沿横向于转盘旋转轴线的平面的移动相结合。

[32]根据另一个最佳特征，轴向传动装置具有轴向驱动电动机，适于使支承臂沿支承轴线移动。因此，支承轴线的单一导向可以借助于支承臂和支承轴线之间的枢轴-滑动连接使传感器进行两种不同的移动。

[33]因此，可以提高可靠性，降低生产成本。

[34]轴向驱动电动机最好具有同连接在支承臂上并围绕支承轴线的轴套相连的齿条相啮合的齿轮。

[35]传感器的移动还可以是随动的。为此，轴向驱动电动机适于使支承臂根据可变的指令沿支承轴线定位，以使传感器沿着与转盘旋转轴线相平行的轴线的移动随着被测型面的形状而进行随动。

[36]为了进行更精确的测量，轴向驱动电动机可以适于进行重力补偿。为此，轴向驱动电动机加以控制，持久地施加一种与施加在由支承臂和传感器形成的组件上的重力强度相等而方向相反的作用力。

[37]另外，轴向驱动电动机可以安装在导向臂上使之机械化。

[38]同样，为了进行外形测定所需的位置测定，读出器还可以具有编码器，编码器与支承臂配合，测定支承臂沿支承轴线的轴向位置。

[39]确定支承轴线的简单而有效的解决办法是垂直于转盘表面进行固定的轴。

[40]这个轴可以呈棱柱形截面，适于驱动支承臂围绕支承轴线转动。

[41]传感器、支承轴线和转盘的旋转轴线最好是平行的。

[42]根据一个实施例，支承臂通过滚珠套筒在支承轴线上定中心，滚珠套筒可以使支承臂相对于支承轴线进行平移和转动。

[43]这种滚珠套筒可以低成本地实施滑动枢轴。

[44]关于读出部件的转动，转盘适于由滚轮进行转动导向，可选地，由滚轮进行驱动。

[45]或者，转盘适于由啮合在固定于转盘周围的圆形齿条上的齿轮进行转动驱动。

附图说明

[46]参照附图和非限制性实施例，本发明其它的特征和优越性将得到进一步理解。附图如下：

[47]图1是本发明外形读出器的立体图；

[48]图2类似于图1，外形读出器接纳眼镜镜架，其圆框的形状由传感器进行测定；

[49]图3是图1所示外形读出器的俯视图，上盖已经取下；

[50]图4是从图1所示外形读出器取出的转盘的立体图；

[51]图5和6是图4所示转盘的仰视立体图，图5和6从两个不同的角度示出由转盘支承的读出部件；

[52]图7是运动图，示出读出部件的构件及其相互的连接件；

[53]图8类似于图7，但示出另一个实施例；以及

[54]图9类似于图8，但示出另一个实施例。

具体实施方式

[55]图1是例如出现在其使用者面前的外形读出器1的一般视图。这种外形读出器1具有上罩2，除中央上部之外，所述上罩2覆盖整个外形读出器。

[56]外形读出器1还具有一组两个颚板3，其中至少颚板3之一相对于另一个进行活动，以使颚板3可以彼此靠近或分开，以形成夹紧装置。此外，每个颚板3配有两个夹子，每个夹子由两个活动夹块4形成，以适合于将一个构件夹紧在其间。

[57]在通过罩2的中央上开口可见的空间，示出底架5。转盘6相对于底架5转动地加以安装。转盘6具有圆弧形椭圆孔7，在其端部配有触头9的传感器8通过所述孔7凸起。

[58]图1所示的外形读出器1用于接纳根据图2所示的镜架10。

[59]在图2上，颚板3已经靠近，使镜架10保持水平状态，由夹块4形成的夹子已经合拢在镜架的圆框上。因此，镜架10的每个圆框准备好通过在两个夹块4之间插入传感器，根据检测线路然后沿镜架10的镜片槽进行测定，以覆盖镜架圆框的整个圆周。

[60]在这个实施例中，外形读出器1配有适于保持镜架的颚板，但是可以使用任何其它夹紧装置，例如其外部轮廓必须测定的眼镜样板的保持夹。

[61]图3是罩2除去时外形读出器1的俯视图。底架5是支承台，其中，圆形切割部分11的直径略大于转盘6的直径。圆形切割部分11接纳转盘6，转盘6由有规律地布置在其周边的三个导向滚轮12进行导向。

[62]或者，这些滚轮12由编码电动机(未示出)控制，可以随时使转盘6进行导向转动，并记录其角位置。

[63]如图3所示，在这个实施例中，圆弧形孔7的长度近似地相应于转盘6的半径，所述孔7延伸在转盘6的中央及其周边之间。

[64]此外，孔7围绕支承轴线A定中心，支承轴线A在图3上由铆钉13体现。

[65]外形读出器1拆卸之后，转盘6可以从底架5取出。转盘6如图4中所示。

[66]图4的立体图示出布置在转盘6侧边整个圆周上的槽14。槽14可以通过电动滚轮12相对于底架5保持和驱动盘6。转盘6配有读出部件15，读出部件15由转盘6的表面加以遮盖，图4仅示出其一部分。

[67]图5和6示出相对于其在图4上所处的位置转动的转盘6。这两个图从两个不同的视角示出读出部件15。

[68]读出部件15具有轴承16，支承轴17用滚动轴承23转动地安装在转盘6上。因此，轴17限定支承轴线A。

[69]如图5所示，支承臂18通过滚珠套筒19安装在支承轴17上。支承臂18在其端部之一具有围绕滚珠套筒19和支承轴17的轴套20，滚珠套筒19可以使支承臂18围绕轴线A进行转动以及沿这个轴线进行平移移动。

[70]支承臂18在其与轴套20相对的端部具有圆柱形支承件21，传感器8固定在所述支承件21上，平行于支承轴17。

[71]这种安装可以使传感器8在横向于转盘6的旋转轴线的平面上沿孔7进行圆弧形移动，所述旋转轴线这里平行于轴线A。此外，当支承臂18沿轴线A滑动时，传感器8可以相对于转盘6的表面进行传感器进/出移动。

[72]读出部件15还具有连接在轴17的基部的导向臂22。导向臂22具有足以达到孔7的长度，面对孔7具有固定支承件24和滚动轴承25。

[73]固定支承件24和滚动轴承25以基本上相应于传感器8的直径的相互间距并排布置。

[74]根据由支承轴17和导向臂22形成的组件在转盘6上的转动安装，不管导向臂22围绕轴线A的角位置如何，固定支承件24和滚动轴承25都保持面对孔7。支承臂18和导向臂22布置成传感器8夹紧在固定支承件24和滚动轴承25之间。因此，支承臂18和导向臂22围绕轴线A的角运动共同进行。

[75]此外，导向臂22具有在轴线A上定中心的锯齿状半圆形部分26。半圆形部分26的齿与中间齿轮27相啮合，中间齿轮27本身与编码电动机28的齿轮(未示出)相啮合，编码电动机28安装在支架29上，支架29固定在转盘6上。中间齿轮27的齿未示出，使得附图更清晰。

[76]此外，导向臂22具有与轴线A相平行地加以布置的垂直支架30，编码电动机31固定在垂直支架30上，其齿轮32与固定在支承臂18的轴套20上的齿条33相啮合。齿条33与轴线A平行地加以布置。为了使附图更清晰，齿轮32的齿未示出。

[77]图7示出读出部件15的各个不同构件之间的运动，可以在外形读出器1工作时分析传感器可能的运动。

[78]图7所示的构件以它们分别相应的前面已经述及的实际构件标号加以编号。

[79]滚轮12有节奏地使读出部件15相对于固定底架5转动，读出部件15装在转盘6上。

[80]围绕轴线A的转动还可以使导向臂22和支承臂18进行相关的移动，这样，可以使由电动机28驱动的导向臂22本身驱动传感器8沿孔7围绕轴线A转动。固定支承件24可以沿转动方向之一驱动支承臂18，滚动轴承25可以沿另一个转动方向进行这种驱动。传感器8及其围绕的构件24、25之间可以留有工作间隙，如图7所示。

[81]或者，导向臂22可以转动地安装在轴17上，如图8所示。

[82]导向臂22控制传感器8围绕轴线A转动，而上面装有机构的读出部件15可以同时使传感器8与轴线A相平行地进行移动。电动机31适于使轴套20和支承臂18在轴17上布置在理想的高度。

[83]将触头9置于外形上，借助于电动机31使之布置在所需高度，借助于电动机28保持触头9和外形之间的接触，即可进行外形读出，所述电动机28操纵成传感器对外形施加恒定的接触压力。

[84]然后，滚轮12控制成转盘6转动一整圈相应于待测外形的一整圈。在这种转动期间，编码电动机31是被动的，仅作为编码器，当触头9沿其接触的形状运行时，测定支承臂18沿轴线A的连续位置(相应于触头9相对于转盘6的高度)。

[85]或者，电动机31不仅仅是被动的，可以对套筒20施加恒定力矩，用于人为地减轻由支承臂18和传感器8形成的组件的重量。这种重力补偿更易于沿待测外形运行，从而进行更精确的测量。

[86]另一个实施例是在沿外形运行期间控制支承臂18沿轴线A的位置。因此，电动机31不是被动的，而是根据外形的位置变化或对传感器8施加的作用力持久地接收可变的指令。

[87]外形读出器1可以有其它实施例，然而并不超出本发明范围。尤其是，去除导向臂22，直接对轴套20进行作用，可以驱动支承臂18围绕轴线A转动(见图9)。

Claims (24)

1.外形读出器(1)，尤其用于眼镜(10)镜架圆框，所述外形读出器(1)具有：一支承件(3，4)——其用于保持其外形待读出的物件，和一转盘(6)——其围绕旋转轴线相对于所述支承件(3，4)转动地加以安装，

这个转盘(6)带有一读出部件(15)，所述读出部件(15)包括一传感器(8)，所述传感器(8)一方面沿一平行于所述转盘(6)的旋转轴线的方向活动，且另一方面沿一横向于所述转盘(6)的旋转轴线的平面活动，

这种读出器(1)的特征在于，所述读出部件(15)还包括：

一旋转轴线，称为支承轴线(A)，其横向于所述转盘(6)的表面；

一支承臂(18)，在其端部之一处，所述支承臂(18)绕所述支承轴线(A)转动地加以安装，在其另一个端部处，在所述支承臂(18)上装有所述传感器(8)；

由此，所述传感器(8)沿着一在所述支承轴线(A)上定中心的圆弧形线路相对于所述转盘(6)运动。

2.根据权利要求1所述的外形读出器，其特征在于，所述转盘(6)在其表面上具有一绕所述支承轴线(A)定中心的半圆形孔(7)，所述支承臂(18)布置成使所述传感器(8)穿过半圆形孔(7)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述半圆形孔(7)在所述转盘(6)的旋转中心及其周边之间延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述支承臂(18)与角传动装置相配合，所述角传动装置适于控制所述传感器(8)沿所述横向于所述转盘(6)的旋转轴线的平面的移动。

5.根据权利要求4所述的外形读出器，其特征在于，所述角传动装置具有一导向臂(22)，所述导向臂(22)的一端在所述支承轴线(A)上定中心，另一端具有控制装置，所述控制装置与由所述传感器(8)和所述支承臂(18)形成的组件相配合。

6.根据权利要求5所述的外形读出器，其特征在于，所述控制装置具有一滚动轴承(25)。

7.根据权利要求5或6所述的外形读出器，其特征在于，所述控制装置具有一固定支承件(24)。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述导向臂(22)通过一滚动轴承(23)在所述支承轴线(A)上定中心。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述导向臂(22)具有一绕所述支承轴线(A)定中心的半圆形部分(26)。

10.根据权利要求9所述的外形读出器，其特征在于，它还具有一角度驱动电动机(28)，所述角度驱动电动机(28)与所述半圆形部分(26)配合，以便绕所述支承轴线(A)转动地驱动所述导向臂(22)。

11.根据权利要求10所述的外形读出器，其特征在于，所述半圆形部分(26)具有齿，并与所述角度驱动电动机(28)的一齿轮相啮合。

12..根据权利要求10所述的外形读出器，其特征在于，所述半圆形部分(26)具有齿，并与一中间齿轮(27)相啮合，所述中间齿轮(27)本身与所述角度驱动电动机(28)的一齿轮相啮合。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的外形读出器，其特征在于，它还具有一编码器(28)，所述编码器(28)与所述导向臂(22)配合，以便测定所述导向臂(22)绕所述支承轴线(A)的角位置。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述支承臂(18)与轴向传动装置相配合，所述轴向传动装置适于控制传感器(8)沿所述平行于所述转盘(6)的旋转轴线的方向的移动。

15.根据权利要求14所述的外形读出器，其特征在于，所述轴向传动装置具有适于使所述支承臂(18)沿所述支承轴线(A)移动的轴向驱动电动机(31)。

16.根据权利要求15所述的外形读出器，其特征在于，所述轴向驱动电动机(31)具有一齿轮(32)，所述齿轮(32)啮合在一齿条(33)上，所述齿条(33)同连接到所述支承臂(18)上并围绕所述支承轴线(A)的轴套(20)相连。

17.根据权利要求15或16所述的外形读出器，其特征在于，所述轴向驱动电动机(31)适于使所述支承臂(18)根据一可变的指令沿所述支承轴线(A)定位。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述轴向驱动电动机(31)适于实施重力补偿。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的外形读出器，当这些权利要求直接或间接从属于权利要求5时，其特征在于，所述轴向驱动电动机(31)安装在所述导向臂(22)上。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的外形读出器，其特征在于，它还具有一编码器(31)，所述编码器(31)与所述支承臂(18)配合，以便测定所述支承臂(18)沿所述支承轴线(A)的轴向位置。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述支承轴线(A)由一垂直于所述转盘(6)的表面进行固定的轴(17)加以确定。

22.根据权利要求21所述的外形读出器，其特征在于，所述轴(17)呈棱柱形截面，适于驱动所述支承臂(18)围绕所述支承轴线(A)转动。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述传感器(8)、所述支承轴线(A)和所述转盘(6)的旋转轴线是平行的。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的外形读出器，其特征在于，所述支承臂(18)通过一滚珠套筒(19)在所述支承轴线(A)上定中心，所述滚珠套筒(19)可以使所述支承臂(18)相对于所述支承轴线(A)进行平动和转动。

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