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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formbearbeiten
von Brillengläsern mittels
einer CNC-gesteuerten Brillenglasbearbeitungsmaschine mit einer
das Brillenglas mittels eines Blocks oder Saugers haltenden Brillenglashaltewelle und
einem mit Bezug auf das Brillenglas relativ zur Brillenglashaltewelle
gesteuert zustellbaren Bearbeitungswerkzeug.
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Um
das Formbearbeiten des Umfangsrandes von Brillengläsern möglichst
rasch ohne Gefahr des Zerbrechens oder Beschädigens der Brillengläser durchzuführen und
dabei ein Durchrutschen des in die Brillenglashaltewelle eingespannten
Brillenglases mit Sicherheit zu vermeiden, ist es gemäß der
DE 196 16 536 A1 derselben
Anmelderin bekannt, die Kraft, mit der das Bearbeitungswerkzeug
gegen das Brillenglas geführt
wird, in Abhängigkeit
vom jeweiligen Radius im Anlagebereich des das Bearbeitungswerkzeug
berührenden
Brillenglases von einem großen
Radius zu einem kleinen Radius gesteuert zu vergrößern. Hierdurch
läßt sich
der Bearbeitungsdruck so einstellen, daß er bei einem großen, die Schleifscheibe
berührenden
Radius des Brillenglases gerade so groß ist, daß ein Durchrutschen des in die
Brillenglashaltewelle eingespannten Brillenglases gerade vermieden
wird, wobei sich der Bearbeitungsdruck mit kleiner werdendem Radius
vergrößern läßt und diese
Vergrößerung einerseits
wiederum vom zulässigen,
durch den Bearbeitungsdruck auf das Brillenglas ausgeübten augenblicklichen
Drehmoment abhängig
ist, andererseits aber nicht so groß werden darf, daß dadurch
das Brillenglas beschädigt oder
gar zerstört
wird.
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Bei
diesem bekannten Verfahren läßt sich der
Bearbeitungsdruck mittels einer Datenmenge eines Rechners steuern,
der auch das Formbearbeiten des Brillenglases mittels dieser Datenmenge
steuert. Insbesondere läßt sich
die Steuerung des Bearbeitungsdrucks durch Veränderung des vom das Bearbeitungswerkzeug
relativ zur Brillenglashaltewelle bewegenden Stellmotors übertragenen
Drehmoments bewirken, wobei sich die Veränderung des Drehmoments entweder
mittels eines drehmomentgeregelten Stellmotors oder mittels einer
drehmomentgeregelten Kupplung zwischen dem Stellmotor und dem zustellbaren
Bearbeitungswerkzeug durchführen
läßt.
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Das
vorbeschriebene Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung haben sich
bewährt,
jedoch ist hiermit keine Regelung in Abhängigkeit vom Abtragsverhalten
und dem Eingriffszustand möglich.
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Aus
der
DE 196 32 340
A1 ist es bekannt, das Drehmoment des Antriebsmotors einer
Brillenglashaltewelle und/oder einer Schleifscheibenspindel in einer
Brillenglasrandschleifmaschine zu messen und zum Steuern der Bearbeitungskraft
zu verwenden. Eine Veränderung
der Bearbeitungskraft wird durch Einwirkung auf eine Höhenverstellvorrichtung für die Brillenglashaltewelle
erreicht, die so angesteuert wird, daß ein Zapfen absinkt, und zwar
so, daß sich
ein vorgegebener Schleifdruck im Berührungsbereich zwischen dem
Rohglas und der Schleifscheibe ergibt.
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Das
vorbeschriebene Verfahren hat sich bewährt, ließ sich jedoch vereinfachen,
indem eine Trennung der Steuerung der Formgebung des Brillenglases
von der Steuerung des Anpreßdrucks
gemäß der
DE 199 14 174 A1 vorgenommen
wurde.
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Der
darin beschriebenen Erfindung liegt ebenfalls das Problem zugrunde,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formbearbeiten des Umfangsrandes
von Brillengläsern
und zum ggf. anschließenden
Anbringen einer Facette zu schaffen, mit denen ein Durchrutschen
des in die Brillenglashaltewelle eingespannten Brillenglases mit
Sicherheit vermieden wird, und mit denen das Formbearbeiten des Umfangsrandes
von Brillengläsern
möglichst
rasch ohne Gefahr des Zerbrechens oder Beschädigens der Brillengläser durchführbar ist,
wobei dieses Verfahren und die Vorrichtung einfach gestaltet bzw.
aufgebaut sein sollen und keine komplizierte Steuerung erfordern
sollen.
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Ausgehend
von dieser Problemstellung wird bei einem Verfahren der eingangs
erwähnten
Art gemäß der
DE 199 14 174 A1 vorgeschlagen,
daß das Drehmoment
der Brillenglashaltewelle gemessen, das Formbearbeiten des Umfangsrandes
des sich drehenden Brillenglases mit einer vorgebbaren, einstellbaren
Kraft des Bearbeitungswerkzeugs durchgeführt wird, wenn und solange
das Drehmoment kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist und die
auf das Brillenglas wirkende Kraft des Bearbeitungswerkzeugs durch
Vermindern der Drehzahl der Brillenglashaltewelle, ggf. bis zum
Stillstand, herabgesetzt wird, wenn und solange das Drehmoment den
vorgegebenen Wert übersteigt.
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Dadurch
bleibt die auf das in die Brillenglashaltewelle eingespannte Brillenglas
wirkende Bearbeitungskraft stets unterhalb eines vorgebbaren Wertes,
bei dem ein Durchrutschen des Brillenglases mit Sicherheit nicht
eintritt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es sich unabhängig von
der Steuerung der Formbearbeitung ggf. auch durch Nachrüstung in eine
Brillenglasrandbearbeitungsmaschine integrieren läßt. Beispielsweise
ist das erfindungsgemäße Verfahren
unabhängig
davon, ob die Formbearbeitung des Brillenglases CNC-gesteuert oder
durch Kopierschleifen anhand einer Formscheibe erfolgt.
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Das
Messen des Drehmoments der Brillenglashaltewelle läßt sich
auf unterschiedliche Weise durchführen, beispielsweise durch
Messen des Drehmoments des Antriebsmotors der Brillenglashaltewelle.
Dieses Drehmoment ist proportional zur Stromaufnahme, so daß sich das
Messen des Drehmoments durch Messen der Stromaufnahme des Antriebsmotors
erreichen läßt. Ebenso
läßt sich
das Drehmoment des Antriebsmotors am Gehäuse des Antriebsmotors messen,
wenn dieses Gehäuse
geringfügig
drehbar an einer elastischen Abstützung gelagert ist und der
Weg der elastischen Abstützung gemessen
wird.
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Die
Steuerung der Drehzahl der Brillenglashaltewelle kann entweder in
der Weise erfolgen, daß sie
proportional zur Überschreitung
eines vorgegebenen Wertes des Drehmoments herabgesetzt wird oder
indem die Brillenglashaltewelle solange stillgesetzt wird, wie ein
vorgegebener Wert des Drehmoments überschritten ist.
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Die
Vorrichtung zum Formbearbeiten des Umfangsrandes von Brillengläsern und
zum ggf. anschließenden
Anbringen einer Facette mit einer das Brillenglas haltenden, angetriebenen
Brillenglashaltewelle und einem mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle
gesteuert bewegbaren Bearbeitungswerkzeug weist eine Meßvorrichtung
zum Messen des Drehmoments der Brillenglashaltewelle und eine Steuervorrichtung
für die
auf das Brillenglas wirkende Kraft des Bearbeitungswerkzeugs zum
Herabsetzen dieser Kraft durch Herabsetzen der Drehzahl der Brillenglashaltewelle,
ggf. bis zum Stillstand, auf, wenn und solange das Drehmoment einen
vorgegebenen Wert übersteigt.
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Die
Steuervorrichtung kann auf den Antrieb der Brillenglashaltewelle,
im Sinne eines Herabsetzens der Drehzahl der Brillenglashaltewelle,
ggf. bis zum Stillstand, wirken.
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Vorzugsweise
weist die Meßvorrichtung
zum Messen des Drehmoments eine elastische Abstützung des drehbar gelagerten
Gehäuses
des Antriebsmotors für
die Brillenglashaltewelle auf, wobei an der Abstützung ein mit der Steuervorrichtung
zusammenwirkender Weggeber angeordnet sein kann und die Steuervorrichtung
ein Herabsetzen der Drehzahl der Brillenglashaltewelle proportional
zur Überschreitung
eines vorgegebenen Weges des Weggebers bewirkt.
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Eine
besondere vorteilhafte Ausführungsform
der bekannten Vorrichtung ergibt sich, wenn die elastische Abstützung so
vorgespannt ist, daß eine Bewegung
erst bei Überschreiten
der Vorspannung, d. h. des vorgegebenen Drehmoments eintritt und
bei der ein elektrischer Kontakt mit der elastischen Abstützung zusammenwirkt,
der die Stromversorgung des Antriebsmotors bei Überschreiten der Vorspannung
unterbricht.
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Das
in der
DE 199 14 174
A1 beschriebene Verfahren und die Vorrichtung lassen sich
mit dem in der
DE
196 16 536 A1 beschriebenen Verfahren kombinieren, so daß einerseits
der Bearbeitungsdruck in Abhängigkeit
vom jeweiligen Radius im Anlagebereich des das Bearbeitungswerkzeug
berührenden
Brillenglases von einem großen
Radius zu einem kleinen Radius gesteuert vergrößert wird und andererseits
die Drehzahl der Brillenglashaltewelle ggf. bis zum Stillstand herabgesetzt
wird, wenn und solange das Drehmoment den vorgegebenen Wert übersteigt.
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Das
Problem des Durchrutschens des in die Brillenglashaltewelle eingespannten
Brillenglases während
der Bearbeitung ist auch in der
DE 100 13 650 C1 angesprochen:
Beim
Bearbeiten der optischen Oberflächen und/oder
des Randes von Brillengläsern,
insbesondere beim neuerdings immer wichtiger werdenden Hochleistungsbearbeiten
und insbesondere bei nur einseitig an der Halterung gehaltenen Brillengläsern können aufgrund
der bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte Verlagerungen des Brillenglases
an der Halterung der Brillenglashaltewelle eintreten. Diese Verlagerungen
können
zu einer Desaxierung des Rohglases bezüglich der Drehachse und/oder
einem Verdrehen, d.h. einer Veränderung
der Winkellage des Rohglases bezüglich
der Halterung, führen.
Wird diese Verlagerung nicht bemerkt, ist das fertiggestellte Brillenglas
unbrauchbar, da entweder seine optischen Werte nicht den geforderten
bzw. eingegebenen Werten entsprechen oder die Dezentration nicht mit
den eingegebenen Werten übereinstimmt.
Auch kann sich ergeben, daß die
Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs, die
Lage eines Nahteils oder die Winkellage des Progressionskanals eines
Gleitsichtglases nicht mit den eingegebenen Werten übereinstimmen.
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Dieses
Problem wird mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der
DE 100 13 650 C1 in
der Weise gelöst,
daß ein
laufendes oder taktweises Überprüfen der
Lage des Rohglases an der Halterung während der Bearbeitung mittels
eines Sensors erfolgt und eine festgestellte Verlagerung des Rohglases
an der Halterung laufend oder taktweise in die Werte zur Brillenglasbearbeitung
während
der Bearbeitung einbezogen wird.
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Dieses
Verfahren läßt sich
bei entsprechender Anpassung beispielsweise mit der Anlage gemäß
DE 195 27 222 C2 durchführen.
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Aufgrund
des beschriebenen Verfahrens wird die Produktion von Ausschuß beim Bearbeiten der
optischen Oberflächen
und/oder des Randes des Rohglases fast vollständig vermieden, da die durch den
Sensor aufgenommenen Werte einer ggf. aufgetretenen Verlagerung
in die Bearbeitung des Rohglases einfließen.
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Vorzugsweise
können
die festgestellten Werte einer ggf. eingetretenen Verlagerung des
Rohglases an der Halterung laufend oder taktweise rechnerisch mit
einem maximal zulässigen Wert
der Verlagerung verglichen werden, so daß die Bearbeitung des Rohglases
dann und nur dann abgebrochen wird, wenn der maximal zulässige Wert
der Verlagerung überschritten
wird.
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Da
das Feststellen einer Verlagerung des Rohglases an der Halterung
ein Zeichen dafür
ist, daß die
Haltekraft des Rohglases an der Halterung für die gewählte Bearbeitungskraft und/oder
Bearbeitungsgeschwindigkeit zu niedrig ist, kann gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein,
daß nach
dem Feststellen einer den maximal zulässigen Wert nicht überschreitenden
Verlagerung die Bearbeitungskraft und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit
herabgesetzt werden.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Formbearbeiten von Brillengläsern
zu schaffen, mit denen ein Durchrutschen oder ein Verlagern des
in die Brillenglashaltewelle eingespannten Brillenglases mit Sicherheit
vermieden wird und mit denen das Formbearbeiten von Brillengläsern möglichst
rasch ohne Gefahr des Zerbrechens oder Beschädigens der Brillengläser unter
Berücksichtigung
mechanischer Weichheiten im System und mit möglicher geringer Behinderung
des Arbeitsprozesses, durchführbar
ist.
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Ausgehend
von dieser Problemstellung wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art
vorgeschlagen mit den Schritten:
- – Messen
des während
der Formbearbeitung auf das Brillenglas wirkenden Belastungszustandes mittels
mindestens eines im oder am Block oder Sauger angeordneten Sensors,
- – Übertragen
der Meßwerte
an die CNC-Steuerung der Brillenglasbearbeitungsmaschine und
- – Steuern
des Bearbeitungsprozesses unter Berücksichtigung der Meßwerte.
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Durch
die unmittelbar im oder am Block oder Sauger durchgeführte Messung
des während
der Formbearbeitung auf das Brillenglas wirkenden Belastungszustandes,
z. B. die Druck- und/oder
Scher- und/oder Stauchbelastung, läßt sich der Bearbeitungsprozeß unter
Berücksichtigung
der die mechanischen Weichheiten im System ausschließenden Meßwerte so
steuern, daß beispielsweise
die Zustellung des Bearbeitungswerkzeuges und/oder die Drehung der
Brillenglashaltewelle, falls gegeben, und/oder die Drehzahl des
Bearbeitungswerkzeugs, falls es sich um ein sich drehendes Bearbeitungswerkzeug
handelt, stets so eingestellt werden, daß eine maximale Bearbeitungsgeschwindigkeit
erreicht wird, ohne daß die
Gefahr einer Beschädigung
des Brillenglases eintritt oder unbrauchbare Brillengläser hergestellt
werden, wobei der Bearbeitungsprozeß möglichst wenig behindert wird.
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Die
Erfindung beruht auf dem Gedanken, einen "intelligenten" Block oder Sauger durch Anordnen eines
Sensors im oder am Block oder Sauger zu gewinnen, der Meßsignale
erzeugt, die dem während der
Formbearbeitung auf das Brillenglas wirkenden Belastungszustand
entsprechen, wobei die Tatsache genutzt wird, daß sich der Block oder Sauger
in Abhängigkeit
vom Belastungszustand mehr oder weniger verformt bzw. auf den Sensor
ein dem Belastungszustand entsprechender Druck wirkt.
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Das
vorstehend definierte Verfahren läßt sich mit Verwendung eines
aktiven oder passiven elektronischen Sensors oder mit Verwendung
eines optischen Sensors durchführen.
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Die Übertragung
der Meßwerte
vom Sensor an einen Meßwertaufnehmer
kann berührungslos oder
mittels Kabelverbindungen, Steck- oder Schleifkontakten erfolgen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Formbearbeiten von Brillengläsern
aus einer CNC-gesteuerten
Brillenglasbearbeitungsmaschine mit einer das Brillenglas mittels
eines Blocks oder Saugers haltenden Brillenglashaltewelle und einem mit
Bezug auf das Brillenglas relativ zur Brillenglashaltewelle gesteuert
zustellbaren Bearbeitungswerkzeug weist mindestens einen den auf
das Brillenglas während
der Formbearbeitung wirkenden Belastungszustand messenden Sensor
auf, der im oder am Block oder Sauger angeordnet ist und der die
gemessenen Meßwerte
auf einen Meßwertaufnehmer überträgt, der
die Meßwerte
an die CNC-Steuerung der Brillenglasbearbeitungsmaschine in maschinengeeigneter
Form weiterleitet.
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Wenn
der Sensor als aktives elektronisches Bauelement ausgeführt wird,
kann dieses aus einem druck- oder verformungsempfindlichen, miniaturisierten
elektronischen Schaltkreis bestehen.
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Wenn
der Sensor aus einem passiven elektronischen oder elektromechanischen
Bauelement besteht, kann dieses beispielsweise aus einem im oder
am Block oder Sauger angeordneten druck- oder verformungsempfindlichen
Schwingkreis oder aus einer druck- oder verformungsempfmdlichen Meßwiderstandsanordnung
bestehen.
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Bei
einem als druck- oder verformungsempfindlichen Schwingkreis ausgebildeten
Sensor kann eine berührungslose
Meßwertübertragungsanordnung
vom Sensor an den Meßwertaufnehmer
vorgesehen sein, die vorzugsweise aus einer mit dem Schwingkreis
gekoppelten Spulenanordnung bestehen kann.
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Bei
einem aus im oder am Block oder Sauger angeordneten, optischen Komponenten
bestehenden Sauger, die sich mittels optischer Strahlung auslesen
lassen, kann der Sensor vorzugsweise aus mindestens einer im oder
am Block oder Sauger angeordneten, reflektierenden optischen Komponente bestehen,
auf die Lichtstrahlen gerichtet sind, deren durch den Meßwertaufnehmer
gemessene Ablenkung oder Streuung bei Verformung des Blocks oder Saugers
durch Belastung ein Maß für den Belastungszustand
sind.
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Der
Meßwertaufnehmer
kann in diesem Fall als CCD-Kamera ausgebildet sein, von der ein
Lichtstrahl ausgeht und vom reflektierenden Sensor auf die CCD-Kamera
zurückgeworfen
wird. Die CCD-Kamera erfaßt
die Ablenkung oder Streuung des Strahls aufgrund der Verformung
des Blocks oder Saugers durch die während der Formbearbeitung entstehende
Belastung und gibt ein Steuersignal an die CNC-Steuerung der Brillenglasbearbeitungsmaschine
zur Steuerung des Bearbeitungsprozesses weiter.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele
des näheren
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
einer erfindungsgemäßen Brillenglasrandschleifmaschine,
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2 eine schematische Draufsicht,
teilweise im Schnitt eines Blocks oder Saugers mit Darstellung eines
darin eingebetteten Sensors,
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3 eine schematische Seitenansicht
des Blocks oder Saugers gemäß 2 und
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4 eine schematische Draufsicht,
teilweise im Schnitt, einer Brillenglasbearbeitungsmaschine zum
Bearbeiten des Brillenglasrandes und einer optischen Oberfläche gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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Von
einer in 1 dargestellten,
an sich bekannten, CNC-gesteuerten Brillenglasrandschleifmaschine
ist ein Gehäuse 1 dargestellt,
in deren Schleifkammer 2 drei Schleifscheiben 3 an
einer Welle 4 angeordnet sind. Eine der Schleifscheiben
mit zylindrischer Oberfläche
dient zum Vorschleifen der Umrißgestalt
eines Brillenglases, während
die beiden anderen Schleifscheiben zum Anschleifen unterschiedlicher
Dachfacetten an das formgeschliffene Brillenglas dienen.
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Parallel
zur Welle 4 mit den Schleifscheiben 3 sind koaxiale,
drehbare, hohle Halbwellen 5, 6 angeordnet, wovon
die Halbwelle 6 axial verschiebbar ist. Die Halbwellen 5, 6 weisen
an ihren Enden Halterungen in Form von Halteköpfen auf, von denen ein Block
oder Sauger 8 dargestellt ist, zwischen denen sich ein
Rohglas 9 einklemmen läßt. Das
Einklemmen kann automatisch oder über eine Handhabe 7 erfolgen.
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Die
Brillenglashaltewelle 5, 6 und die Schleifscheiben 3 lassen
s ich für
die Randbearbeitung des Rohglases 9 relativ zueinander
zustellen.
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Das
Schleifen des Umfangrandes entsprechend einer vorgegebenen Form
des Brillenglases erfolgt in bekannter Weise CNC-gesteuert mittels
einer Steuereinrichtung 12. Die Steuereinrichtung 12 steht
mit einer Eingabevorrichtung in Form einer Tastatur 14 in
Verbindung, mittels derer sich die vorgegebene Umrißgestalt,
die Dezentrationswerte und, falls gegeben, die Achsenlage eines
zylindrischen oder prismatischen Schliffs eingeben lassen. Auf einem Monitor 15 lassen
sich die eingegebenen Werte darstellen.
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Vor
dem Einspannen des Rohglases
9 zwischen den Halbwellen
5,
6 wird
der Block oder Sauger
8 mittels einer geeigneten Vorrichtung
positionsgenau auf das Rohglas
9 aufgesetzt und dann in
die Brillenglasrandschleifmaschine eingesetzt. Der Block oder Sauger
8 kann,
wie in der
EP 0 235
543 A1 beschrieben, ausgebildet sein und aus einem verzahnten
Flansch
23 sowie einem Kopf
24 bestehen. Zum winkelgenauen
Positionieren bezüglich
der Halbwelle
6 dienen die Verzahnung
23 sowie
ein im Kopf
24 angeordneter Schlitz
25.
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Der
Block oder Sauger 8 besteht aus Kunststoff und in den Kopf 24 ist
ein Sensor 10 in Form eines Schwingkreises aus einer Induktivität, einer
Kapazität
und einem Widerstand eingebettet. In unmittelbarer Nachbarschaft
zum Sensor 10 ist in der Halbwelle 6 eine Schwingungsanregungseinrichtung 11 angeordnet,
die mit einem Meßwertaufnehmer 13 in
Verbindung steht. Diese Schwingungsanregungseinrichtung 11 kann
bezüglich
der Halbwelle 6 stillstehen oder sich mit dieser mitdrehen.
Die Komponenten des den Sensor 10 bildenden Schwingkreises sind
so angeordnet, daß durch
die Verformung des Blocks oder Saugers 8 aufgrund der beim
Bearbeitungsprozeß auftretenden
Belastung die Resonanzfrequenz des Schwingkreises verändert wird.
Wird der Schwingkreis nun durch die Schwingungsanregungseinrichtung 11 angeregt,
so wird die in diese Schwingungsanregungseinrichtung 11 eingebrachte Energie
durch das Anschwingen des den Sensor 10 bildenden Schwingkreises
gedämpft.
Die Auswertung der Dämpfung
oder die Ermittlung der jeweiligen Resonanzfrequenz ergibt Meßwerte für die Verformung
des Blocks oder Saugers 8 und damit der auftretenden Belastung
während
des Bearbeitungsprozesses. Diese Meßsignale gelangen an den Meßwertaufnehmer 13 und
von dort aus zur Steuereinrichtung 12, wo sie für die Steuerung
der Brillenglasrandbearbeitung mittels der Schleifscheiben 3 ausgewertet
werden.
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Aufgrund
der dauernden Messung der beim Bearbeitungsprozeß auftretenden Belastungen
läßt sich
der Bearbeitungsprozeß unter
Berücksichtigung mechanischer
Weichheiten im System über
die Steuereinrichtung 12 so steuern, daß die Bearbeitung mit der größtmöglichen
Geschwindigkeit, jedoch ohne Gefahren der Beschädigung oder des Unbrauchbarwerdens
des bearbeiteten Brillenglases 9 und mit möglichst
geringer Behinderung des Bearbeitungsprozesses durchführbar ist.
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Anstelle
eines passiven Sensors 10 in Form eines Schwingkreises
läßt sich
am Block oder Sauger 8 auch ein aktiver Sensor in Form
eines druck- oder verformungsempfindlichen, miniaturisierten elektronischen
Schaltkreises verwenden Des weiteren ist es möglich, am oder im Block oder
Sauger 8 eine druck- oder verformungsempfindliche Meßwiderstandsanordnung
vorzusehen, die in bekannter Weise als Brückenschaltung ausgebildet ist
und hochempfindlich auf Druckeinwirkung oder Verformung des Blocks
oder Saugers 8 reagiert.
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Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
läßt sich eine
präzise
Messung der am Brillenglas aufgrund des Schleifprozesses auftretenden
Kräfte
durchführen.
Die Messung erfolgt on-line während
des Schleifens, so daß die
Regelung der Zustellparameter in einem geschlossenen Regelkreis
möglich
ist. Dadurch, daß die
Messung unmittelbar am Brillenglas erfolgt, lassen sich mechanische
Weichheiten im System ausschließen
und wird zugleich der Schleifprozeß so wenig wie möglich behindert.
Die Messung kann den gesamten Spannungszustand im Block oder Sauger 8,
d. h. die Druck-, Scher- und Stauchbelastung umfassen.
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Bei
der in 4 dargestellten
Ausführungsform
ist nur eine Hohlwelle 19 mit einem Block oder Sauger 20 vorhanden,
der einseitig am Brillenglas 9 befestigt ist und fast dessen
gesamte Oberfläche
bedeckt. Das Brillenglas 9 ist am Block oder Sauger 18 mittels
Vakuum gehalten. Zu diesem Zweck ist an der Hohlwelle 19 ein
Vakuumanschluß 21 vorgesehen. Die
Hohlwelle 19 ist an einem gehäusefesten Lagerbock 16 drehbar
gelagert, während
die Schleifscheiben 3 in nicht dargestellter Weise mittels
einer Steuereinrichtung 12 CNC-gesteuert in X-Richtung
und Z-Richtung verstellbar sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist eine ebenfalls durch die Steuereinrichtung 12 gesteuerte
Oberflächenbearbeitungsvorrichtung 17 vorgesehen,
die nur schematisch dargestellt ist und die Bearbeitung der freien
optischen Oberfläche
des Brillenglases 9 vor oder nach der Randbearbeitung mittels
der Schleifscheiben 3 CNC-gesteuert durch die Steuervorrichtung 12 durchführt.
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Das
Brillenglas 9 läßt sich
mit Hilfe eines Handhabungsgerätes 26,
das ebenfalls durch die Steuereinrichtung 12 angesteuert
wird, positionsgenau an den Block oder Sauger 18 ansetzen.
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Der
Block oder Sauger 18 weist einen Sensor 20 in
Form eines reflektierenden optischen Elements auf. In der Hohlwelle 19 ist
ein Meßwertaufnehmer 22 in
Form einer CCD-Kamera
angeordnet. Von der CCD-Kamera 22 geht ein Lichtstrahl 27 aus und
trifft auf den Sensor 20 in Form des reflektierenden optischen
Elements und wird zur CCD-Kamera 22 zurückgestrahlt. Durch die Verformung
des Blocks oder Saugers 18 aufgrund der während des
Bearbeitungsprozesses des Brillenglases 9 mittels der Schleifscheiben 3 oder
der Oberflächenbearbeitungsvorrichtung 17 auftretenden
Kräfte
wird der Sensor 20 in Form des reflektierenden optischen
Elements verformt oder abgelenkt, so daß die zur CCD-Kamera 22 zurückgeworfene
Strahlung 28 gestreut oder abgelenkt wird.
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Diese
Streuung oder Ablenkung ist ein Maß für den Belastungszustand des
Brillenglases 9 während
des Bearbeitungsprozesses und wird zur Steuereinrichtung 12 geleitet,
die den Bearbeitungsprozeß so
steuert, daß auch
bei maximaler Bearbeitungsgeschwindigkeit keine Gefahr der Beschädigung oder
des Unbrauchbarwerdens des Brillenglases 9 besteht.
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Die
CCD-Kamera 22 kann sich mit der Hohlwelle 19 mitdrehen,
so daß für die Meßwertübertragung
nicht dargestellte Schleifkontakte erforderlich sind. Wenn die CCD-Kamera 22 bezüglich der
Hohlwelle 19 feststeht, läßt sich eine direkte Kabelverbindung über Steckkontakte
herstellen.
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Zwischen
dem Sensor 20 und der CCD-Kamera 22 erfolgt die
Meßwertübertragung
in Form der Strahlen 27, 28 selbstverständlich berührungslos.