DE19919311C1 - Verfahren und Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Nut in der Öffnung einer Brillenfassung und/oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe und zum Speichern der gewonnenen Werte oder zum unmittelbaren Steuern der Bearbeitung eines Rohglases mit Hilfe dieser Werte, bei denen die Nut oder der Umfang über 360 in einer ersten, oberhalb oder unterhalb der Ebene der Öffnung der Brillenfassung oder des Brillenglases oder der Formscheibe liegenden Ebene abgetastet wird, ein erneutes Abtasten der Nut oder des Umfangs über 360 in einer zweiten, gegenüber der ersten um einen Betrag Kz abgesenkten oder angehobenen Ebene durchgeführt wird, das Abtasten über 360 in weiteren, jeweils um den Betrag Kz abgesenkten oder angehobenen Ebenen wiederholt wird, bis eine Ebene erreicht ist, in der kein die Nut bzw. einen Nutbereich oder den Umfang kennzeichnendes Signal entsteht und die in dem um Kz beabstandeten Ebenen aufgenommenen Meßwerte in einer Auswerteeinheit ausgewertet und zu der dreidimensionalen Raumform der Nut oder des Umfangs zusammengefaßt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Nut in der Öffnung einer Brillenfassung und/oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe und zum Speichern der gewonnenen Werte oder zum unmittelbaren Steuern der Bearbeitung eines Rohglases mit Hilfe dieser Werte.
Eine derartige Vorrichtung ist in dem deutschen Gebrauchsmuster G 93 17 381.4 derselben Anmelderin beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung besteht aus einer die Brillenfassung tragenden Halterung, einem an der Halterung angeordneten, relativ zur Brillenglasöffnung um eine senkrechte Achse drehbaren Signalgeber für kohärente, zum Nutgrund gerichtete Wellen, wie Ultraschallwellen oder Laserstrahlen, einem Meßwertaufnehmer für die relative Winkelstellung der Brillenglasöffnung mit Bezug auf den Signalgeber, einem Meßwertaufnehmer für den Abstand zwischen der Brillenglasöffnung und dem Signalgeber, einem Meßwertaufnehmer für die Höhenlage der Signale mit Bezug auf den Nutgrund sowie einer vom Meßwertaufnehmer für die Höhenlage der Signale gesteuerten Nachführeinrichtung für den Signalgeber zum Nachführen des Signalgebers entlang der Raumkurve des Nutgrundes. Der Meßwertaufnehmer für die Höhenlage der Signale mit Bezug auf den Nutgrund reagiert auf die Intensität des aus der Facettennut reflektierten Lichtstrahls, die dann ein Maximum ist, wenn der Strahl genau auf den Nutgrund gerichtet ist und senkrecht zur Drehachse steht.
Durch die Verwendung eines Signalgebers für kohärente Wellen, insbesondere Laserstrahlen, lassen sich die Abstände r schnell und genau ermitteln und zu der jeweiligen Winkelstellung Θ der Brillenglasöffnung mit Bezug auf den Signalgeber in Beziehung setzen. Die Abstände r und die Winkel Θ werden in bekannter Weise gespeichert, um sie für die Steuerung einer Schleifmaschine für die Ränder von Brillengläsern zu verwenden. Das Ansteuern der Schleifmaschine und das Schleifen des Brillenglases kann auch gleichzeitig mit dem Vermessen der Brillenglasöffung erfolgen. Durch die Nachführeinrichtung für den Signalgeber zum Nachführen des Signalgebers entlang der Raumkurve des Nutgrundes wird einerseits dafür gesorgt, daß nur der Abstand zum Nutgrund gemessen wird. Andererseits ergibt die Nachführung ein Signal für die Höhenlage der Raumkurve des Nutgrundes, d. h. für die auf den Drehwinkel Θ bezogenen Z-Werte der Raumkurve. Diese Z-Koordinaten lassen sich beim Steuern des Schleifens eines Brillenglases dazu verwenden, die Lage der Facette genau entsprechend der Raumkurve des Nutgrundes in der Brillenfassung zu steuern und ggf die Facette gegenüber dem vorderen Brillenglasrand zu verschieben, wenn es sich z. B. um sehr starke Minusgläser handelt, bei denen es aus ästhetischen Gründen vorteilhaft ist, die Vorderseite des Brillenglases mit gleichbleibendem Abstand zur Vorderseite der Brillenfassung anzuordnen.
Bei dieser bekannten Vorrichtung hat sich gezeigt, daß sie prinzipiell geeignet ist, die Daten der Raumkurve einer Facettennut in der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung mit ausreichender Genauigkeit zu ermitteln, jedoch ist der apparative Aufwand verhältnismäßig hoch und erfordert das Steuern der Vorrichtung und das Auswerten der ermittelten Daten eine verhältnismäßig hohe Rechnerkapazität.
Eine weitere Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Nut in der Öffnung einer Brillenfassung ist in der deutschen Offenlegungsschrift 42 14 395 derselben Anmelderin beschrieben. Diese Vorrichtung weist ein Meßelement in Form eines Fingers auf, der an seinem vorderen Ende einen optischen Abstandsensor, der nach dem Fokussierprinzip arbeitet, sowie einen Kontaktfinger, der an der Brillenfassung schleifend anliegt, auf. Der Abstandsensor umfaßt eine Lichtquelle, deren Licht von einem Objektiv auf den Grund der Nut in der Brillenglasöffnung der Brillenfassung fokussiert wird. Das reflektierte Licht trifft nach Umlenkung durch einen Lichtteiler auf eine Lichtwaage auf, die beispielsweise aus zwei Fotodioden besteht. Die Ausgangssignale der beiden Fotodioden der Lichtwaage sind nur dann gleich, wenn der Abstand zwischen dem Meßelement und dem Nutgrund gleich einem vorgegebenen Abstand ist. Die Differenz der Ausgangssignale der beiden Fotodioden dient als Ansteuersignal für einen Servoverstärker einer Auswerte- und Steuereinheit, der einen Stellmotor für die Verschiebung des Meßelements längs der x-Achse ansteuert. Zur Steuerung der Verschiebung des Meßelements in z-Richtung ist ein als DMS-Streifen ausgebildeter Kraftsensor vorgesehen, der die Anlagekraft der schleifenden Anlage des Kontaktfingers an der Brillenfassung erfaßt und dessen Ausgangssignal an der Auswerte- und Steuereinheit anliegt, die die Bewegung des Meßelements in z-Richtung derart steuert, daß die Anlagekraft einen vorgebbaren Wert nicht überschreitet. Die Verschiebung des Meßelements in z-Richtung erfolgt ebenfalls über einen Stellmotor. Da Brillenfassungen in z-Richtung unterschiedlich breit sind - Brillenfassungen aus Kunststoff sind erheblich breiter als Brillenfassungen aus Metall -, ist es bei dieser bekannten Vorrichtung erforderlich, vor Durchführung einer Messung das Licht der Lichtquelle des Abstandsensors jeweils auf den Grund der Facettennut in der Brillenglasöffnung der Brillenfassung einzujustieren.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 42 24 640 geht ein Gerät für das automatische Messen von Form und Profil der Innenkontur einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung hervor, das die Kontur berührungslos mit Hilfe von Lichtstrahlen erfaßt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Geräts sind zwei Lichtquellen vorgesehen, die jeweils parallele und koplanare Lichtbündel auf die zu vermessende Facettennut abstrahlen und beleuchten. Das an der Facettennut zurückreflektierte Licht wird mit Hilfe lichtempfindlicher Mittel aufgenommen und derart ausgewertet, daß die Berechnung der Form und des Profils der Facettennut der Brillenfassung möglich ist.
Mit Hilfe einer nicht näher angegebenen Berechnungsmethode soll es möglich sein, die geometrischen Parameter der Facettennut der Brillenfassung zu ermitteln. Dabei sollen die geometrischen Parameter ausschließlich in Kenntnis des Winkels oder des Abstandes zwischen den zwei Punkten der Lichtquellen ermittelt werden. Es sind somit zwei getrennte Lichtquellen erforderlich. Diese erfordern eine beidseitige, präzise Justierung im Verhältnis zu der zu vermessenden Facettennut, doch können Schwankungen in der Bestrahlungsstärke bei beiden Lichtquellen die Messung ungünstig beeinflussen, so daß Sorge dafür getragen werden muß, daß Lichtquellen mit gleicher Bestrahlungsstärke betrieben werden, was einen entsprechend hohen Regelaufwand voraussetzt.
In der deutschen Patentschrift 197 25 159 ist eine Meßanordnung zum Erfassen und Vermessen von Brillenbauteilen beschrieben, bei der die Brillenfassung auf einer Unterlage mittels einer Halteeinrichtung fixiert wird, wobei mittels einer berührungslos arbeitenden opto-elektronischen Abtasteinrichtung die Kontur der Brillenfassung in der XY-Ebene erfaßt wird und die dabei erzielten Meßdaten zusammen mit weiteren Meßdaten in z-Richtung einer Auswerteelektronik zur Berechnung von Raumkurven der Brillenfassung bzw. der dazugehörigen Facetten zugeführt werden. Hierzu ist eine erste Abtasteinrichtung als Matrixkamera zur Ermittlung der Fassungsbauteilkonturen in der XY-Ebene ausgeführt, während als zweite Abtasteinrichtung ein der ersten Abtasteinrichtung zugeordneter, eindimensionaler Triangulationsmeßsensor vorgesehen ist. Zu den erfaßten Fassungsbauteilkonturen in der XY-Ebene werden ein oder mehrere zu den Fassungsbauteilkonturen beabstandete Verfahrkurven gebildet und einem Speicher zugeführt. Dem eindimensionalen Triangulationsmeßsensor ist eine Spiegelanordnung zugeordnet, die zur Umlenkung eines Meßstrahls des Triangulationsmeßsensors zu den Fassungsbauteilen dient. Die Verfahrkurven werden zur Abtastung und Erzeugung von Profilen der Fassungsbauteile in z-Richtung mittels Verfahren des eindimensionalen Triangulationsmeßsensors und der zugeordneten Spiegelanordnung entlang der Verfahrkurven und an den Meßorten durch Verfahren des Triangulationsmeßsensors und/oder der Spiegelanordnung in z-Richtung oder durch Verschwenken eines Spiegels der Spiegelanordnung verwendet.
Bei dieser Meßanordnung muß an jedem Meßort ein Erfassen der Kontur der Brillenfassung in z-Richtung durch Verfahren des Triangulationsmeßsensors und/oder der Spiegelanordnung in z-Richtung oder durch Verschwenken eines Spiegels der Spiegelanordnung erfolgen, d. h. an jedem Meßort werden mehrere Messungen in z-Richtung durchgeführt, die zusammen mit den Meßdaten in der XY-Ebene einer Auswertungselektronik zur Berechnung von Raumkurven der Brillenfassung bzw. der dazugehörigen Facetten dienen. Es liegt auf der Hand, daß diese Meßanordnung für das Erfassen und Vermessen von Raumkurven der Brillenfassung einen hohen apparativen und Rechneraufwand erfordert und einen erhöhten Zeitbedarf für die Messung nach sich zieht.
Eine weitere Meßanordnung zum berührungslosen Erfassen der dreidimensionalen Raumform einer in einer Brillenfassung umlaufenden Nut ist in der internationalen Patentanmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer WO 98/45664 beschrieben. Diese Meßanordnung umfaßt eine Lichtquelle, deren Lichtstrahl auf eine Nut gerichtet ist, ein optisches Abbildungssystem, das das an der Nut reflektierte Licht auf eine optische Detektoreinheit abbildet und weitgehend zentrisch zu der zu vermessenden Nut der Brillenfassung angeordnet ist, eine die Brillenfassung tragende Haltevorrichtung, die relativ zu der Lichtquelle, der Detektoranordnung sowie dem optischen Abbildungssystem um eine Zentrierachse einer von der umlaufenden Nut der Brillenfassung einbeschriebenen Fläche drehbar gelagert ist sowie eine Auswerteeinheit zur Ermittlung der dreidimensionalen Raumform der Nut. Die Lichtquelle beleuchtet die Nut mit einem einzigen, linienförmig ausgebildeten Strahl. Es ist ein optisches Umlenksystem vorgesehen, das den Lichtstrahl von der Lichtquelle derart auf die Nut ablenkt, daß der linienförmige Strahl weitgehend senkrecht auf die von der umlaufenden Nut der Brillenfassung einbeschriebenen Fläche gerichtet ist. Die Lichtquelle und die Detektoranordnung schließen relativ zu der zu vermessenden Nut einen fest vorgebbaren Triangulationswinkel ein, so daß die Anwendung des Lichtschnittverfahrens zur Ermittlung der dreidimensionalen Raumform der Nut möglich ist. Der Lichtstrahl weist zur Erhöhung der Beleuchtungsstärke, und damit verbunden zur Erhöhung der Bildauflösung, eine möglichst geringe Strahldivergenz auf. Aus diesem Grunde und da insbesondere moderne Brillenfassungen eine beträchtliche Durchbiegung senkrecht zur Ebene der durch die umlaufende Brillennut einbeschriebenen Fläche aufweisen, muß der Lichtstrahl der vertikalen Durchbiegung der Brillenfassung folgen. Hierfür ist ein Sensor vorgesehen, der den Verlauf der Brillenfassung erfaßt und den Lichtstrahl entsprechend nachfährt. Bei einer Ausführungsform erfolgt dies über eine motorische Ansteuerung des Umlenksystems. Auch bei dieser Meßanordnung ist somit an jedem Meßort ein Erfassen des Verlaufs der Nut in z-Richtung und ein entsprechendes Nachfahren des Lichtstrahls erforderlich.
Ähnlich arbeitet eine in der französischen Patentschrift 2 713 758 beschriebene Meßanordnung, die nach dem dreidimensionalen Triangulationsprinzip arbeitet und bei der an jedem Meßort ein Abfahren der Brillenfassung in z-Richtung durchgeführt wird.
Bei einer in der EP 0 819 967 A1 beschriebenen Vorrichtung zum berührenden Abtasten der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung ist vorgesehen, den Querschnitt der Facettennut mittels eines Tasters in der Weise zu bestimmen, daß der Taster nacheinander mit wenigstens zwei verschiedenen Punkten wenigstens einer Flanke der Facettennut in Berührung gebracht wird und daraus die Querschnittsform der Facettennut abgeleitet wird. Danach wird der Verlauf der Facette in üblicher Weise in einem Umlauf der Tastvorrichtung bestimmt.
Allen bekannten Meßanordnungen ist gemeinsam, daß an jedem Meßort in der XY-Ebene ein Erfassen der Raumform in z-Richtung erfolgt und dieses Erfassen durch mechanisches Verstellen eines Elementes der Meßanordnung bewirkt wird, wobei für dieses Verstellen eine Sensoranordnung in z-Richtung erforderlich ist.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen ein genaues und schnelles, berührungsloses Abtasten der Nut in der Öffnung einer Brillenfassung und/oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe möglich ist, ohne einen erheblichen apparativen Aufwand und eine hohe Rechnerkapazität zu erfordern.
Ausgehend von dieser Problemstellung wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei dem die Nut in der Öffnung einer Brillenfassung oder der Umfang eines Brillenglases oder einer Formscheibe über 360° in einer ersten, oberhalb oder unterhalb der Ebene der Öffnung der Brillenfassung oder des Brillenglases oder der Formscheibe liegenden Ebene abgetastet wird, ein erneutes Abtasten der Nut oder des Umfangs über 360° in einer zweiten, gegenüber der ersten um einen Betrag Δz abgesenkten oder angehobenen Ebene durchgeführt wird, das Abtasten über 360° in weiteren, jeweils um den Betrag Δz abgesenkten oder angehobenen Ebenen wiederholt wird, bis wieder eine Ebene erreicht ist, in der kein die Nut bzw. einen Nutbereich oder den Umfang kennzeichnendes Signal entsteht, wonach ein Auswerten der in den um Δz beabstandeten Ebenen aufgenommenen Meßwerte in einer Auswerteeinheit und ein Zusammenfassen der Meßwerte zu der dreidimensionalen Raumform der Nut oder des Umfangs erfolgt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß das Abtasten der Nut in der Öffnung einer Brillenfassung und/oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe in einer XY-Ebene sehr schnell erfolgen kann, wenn ein Erfassen der Nut oder des Umfangs in z-Richtung nicht notwendig ist. Wenn somit mehrere um den Betrag Δz beabstandete Abtastungen der Nut oder des Umfangs durchgeführt werden, werden in der jeweiligen Ebene nur Bereiche des Umfangs der Nut oder des Umfangs eines Brillenglases oder einer Formscheibe erfaßt, nämlich die, die sich im Bereich der Meßanordnung befinden. Diese aus verschiedenen, um den Betrag Δz beabstandeten Ebenen stammenden Bereiche lassen sich jedoch in der Auswerteeinheit ohne großen Rechneraufwand zur dreidimensionalen Raumform der Nut oder des Umfangs zusammenfügen, und diese dreidimensionale Raumform läßt sich insgesamt schneller und einfacher ermitteln als mit den Meßanordnungen gemäß dem Stand der Technik, die für jeden Meßort die genaue Ermittlung des z-Wertes erfordern.
Das Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft durchführen, wenn ein etwa senkrecht zur Brillengestell-, Brillenglas- oder Formscheibenebene stehendes, relativ zur Brillenfassung oder dem Brillenglas oder der Formscheibe um eine Drehachse drehbares, planparalleles Lichtbündel oder ein Netzraster auf die Innenkontur der Brillengestellöffnung oder auf die Außenkontur des Brillenglases oder der Formscheibe gerichtet wird, das Bild des Lichtbündels oder des Netzrasters in der Nut der Brillenglasöffnung oder auf dem Umfang des Brillenglases oder der Formscheibe in einer in der Ebene senkrecht zur Drehachse beabstandet zur Lichtquelle angeordneten Optik mit einer Sensormatrix aufgenommen und nur die in den um Δz beabstandeten Ebenen aufgenommenen und vollständig auf der Sensormatrix abgebildeten Bilder des Lichtbündels oder des Netzrasters in der Nut oder auf dem Umfang als Meßwerte zur dreidimensionalen Raumform der Nut oder des Umfangs zusammengefaßt werden. Vorteilhafterweise kann dabei der Abstand Δz dem Zeilenabstand der Sensormatrix entsprechen.
Ausgehend von dieser Problemstellung wird des weiteren eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß eine die Brillenfassung, das Brillenglas oder die Formscheibe tragende Halterung, eine an einem Träger angeordnete, relativ zu der Brillenglasöffnung, dem Brillenglas oder der Formscheibe um dessen Achse drehbare Lichtquelle, die ein etwa senkrecht zur Brillenfassungs-, Brillenglas- oder Formscheibenebene stehendes, planparalleles Lichtbündel oder ein Netzraster auf die Innenkontur der Brillenglasöffnung oder auf die Außenkontur des Brillenglases oder der Formscheibe richtet, eine in der Ebene senkrecht zur Drehachse an dem Träger beabstandet zur Lichtquelle angeordnete Optik mit einer Sensormatrix zum Aufnehmen des Bildes des Lichtbündels oder des Netzrasters in der Nut der Brillenfassung oder auf dem Umfang des Brillenglases oder der Formscheibe, einen Meßwertaufnehmer für die relative Winkelstellung der Brillengestellöffnung mit Bezug auf die Achse der Optik oder der Lichtquelle, eine mit der Optik gekoppelte Scharfeinstellvorrichtung für das aufgenommene Bild des Lichtbündels oder des Netzrasters, einen mit der Scharfeinstellvorrichtung verbundenen Meßwertumformer zum Umformen der Scharfeinstellsignale der Scharfeinstellvorrichtung in Werte für den Abstand zwischen dem Nutgrund oder dem Umfang des Brillenglases oder der Schablone und der Achse, wobei die Halterung oder der Träger mittels einer Verstelleinrichtung schrittweise um Δz in der Ebene senkrecht zur Drehachse verstellbar ist, einer mit der Sensormatrix gekoppelten Einrichtung zum Erfassen der Höhenlage des Bildes der Nut oder des Umfangs des Brillenglases oder der Formscheibe, die ein Maß für den Verlauf der Raumkurve der Nut oder des Umfangs des Brillenglases oder der Formscheibe in Richtung der Achse (Z-Achse) liefert, und eine Auswerteeinheit zum Zusammenfassen der Bilder der Nut oder des Umfangs des Brillenglases oder der Formscheibe zu der dreidimensionalen Raumform der Nut oder des Umfangs aufweist.
Automatische Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtungen in Verbindung mit einer Sensormatrix sind bekannt. Sie beruhen auf dem Prinzip, daß ein charakteristischer Ausschnitt, eine Kante oder ein Punkt eines von der Aufnahmeoptik auf die Sensormatrix projizierten Bildes dann von einem Minimum von Pixeln der Sensormatrix erfaßt wird, wenn das Bild scharf eingestellt, d. h. genau fokussiert ist. Durch ein unscharfes Bild verbreitern sich Kanten oder vergrößern sich Punkte, so daß eine größere Anzahl von Pixeln aktiviert wird. Mittels einer geeigneten, bekannten Bildanalyseeinrichtung läßt sich eine mit der Optik gekoppelte Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung solange verstellen, bis ein scharfes Bild auf der Sensormatrix erscheint.
Beim Aufnehmen der Innenkontur der Brillenglasöffnung oder der Außenkontur eines Brillenglases oder einer Formscheibe durch schrittweises Drehen des Trägers mit der Lichtquelle und der Optik oder durch Drehen der Brillenglasöffnung oder des Brillenglases oder der Formscheibe verändert sich die Entfernung von der Optik zur Innenkontur der Brillenfassung oder der Außenkontur des Brillenglases oder der Formscheibe, und es ist jedes Mal erforderlich, das Bild neu zu fokussieren. Da die Lage der Optik auf dem Träger mit Bezug auf die Drehachse bekannt ist, läßt sich für jeden Winkelschritt Θ der Radius r von der Drehachse zur Innenkontur der Brillenglasöffnung oder zur Außenkontur des Brillenglases oder der Formscheibe aus der Einstellung der Optik mittels der Scharfeinstell- oder Fokussiereinrichtung direkt ermitteln.
Beim Aufnehmen der Innenkontur einer Brillenglasöffnung läßt sich als charakteristischer Ausschnitt das Bild der V-förmigen Facettennut verwenden, deren Schenkel in einer deutlich erkennbaren Spitze zusammenlaufen.
Die Einrichtung zum Erfassen der Höhenlage macht sich die Tatsache zunutze, daß die Sensormatrix als ein Koordinatennetz aufzufassen ist und sich daher die relative Höhenverschiebung der aufgenommenen und auf die Sensormatrix projizierten Bilder erfassen und in Daten für die Höhenlage bzw. den Verlauf der Raumkurve umsetzen läßt.
Die Veränderung der relativen Höhenlage der einzelnen aufgenommenen Bilder auf der Sensormatrix läßt sich direkt mittels einer Bildanalyseeinrichtung in entsprechende Daten für die Raumkurve umsetzen. Da die Lichtquelle und die Optik nach jedem Abtasten um 360° um den Betrag Δz in Richtung der Drehachse verstellt werden, werden jeweils nur Bereiche der Raumkurve der Nut oder des Umfangs des Brillenglases oder der Formscheibe auf der Sensormatrix abgebildet, deren Optik daher nur für einen verhältnismäßig kleinen Aufnahmewinkel vorgesehen zu sein braucht. Dabei kann die Sensormatrix eine Sensorzeile aufweisen, die mit der Einrichtung zum Erfassen der Höhenlage des Bildes der Nut oder des Umfangs des Brillenglases oder der Formscheibe gekoppelt ist und einen ersten charakteristischen Bereich des Bildes auf dieser Sensorzeile aufnimmt. Bei diesem ersten charakteristischen Bereich kann es sich beispielsweise um die Spitze der V-förmigen Facettennut handeln.
Werden weitere charakteristische Bereiche des Bildes der Nut oder des Umfangs des Brillenglases oder der Formscheibe mit Bezug auf den ersten charakteristischen Bereich erfaßt, lassen sich zusätzlich der Winkel und/oder die Winkellage und/oder die Breite der Nut in der Brillenglasöffnung oder der Winkel und/oder die Winkellage und/oder die Breite einer Facette auf dem Umfang eines Brillenglases oder die Breite des Umfangs des Brillenglases erfassen, so daß sich nach einem n-maligen berührungslosen Abtasten der Innenkontur einer Brillenglasöffnung oder der Außenkontur eines Brillenglases oder einer Formscheibe über 360°, jeweils um Δz verschoben, ein Datensatz berechnen läßt, der in Abhängigkeit vom Drehwinkel Θ den jeweiligen Radius r, die Form, die Winkellage und die Höhenlage dieser Kontur umfaßt. Dieser Datensatz läßt sich dazu verwenden, das Formbearbeiten von für die abgetastete Brillenfassung bestimmten Brillengläsern mittels einer CNC-gesteuerten Brillenglasformbearbeitungsmaschine so präzise zu steuern, daß sich die Brillengläser ohne weitere Nacharbeit paßgenau in die Brillenfassung einsetzen lassen.
Durch das berührungslose Abtasten der Außenkontur eines formgeschliffenen Brillenglases läßt sich der räumliche Verlauf der Vorder- und Rückkante ermitteln und die anzuschleifende Dachfacette so legen, daß sich die Brillengläser in ästhetisch ansprechender Weise in die Brillenfassung einsetzen lassen, was insbesondere bei starken Minusgläsern von Bedeutung ist, bei denen die Facette gegenüber der Vorderkante des Brillenglases überall den gleichen Abstand haben soll, damit die Vorderseite des Brillenglases einen gleichbleibenden Abstand zur Vorderseite der Brillenfassung aufweist.
Des weiteren läßt sich durch ein Abtasten eines fertigbearbeiteten Brillenglases mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung feststellen, ob das Profil der Dachfacette dem Profil der Facettennut der Brillenfassung entspricht, für die dieses Brillenglas bestimmt ist. Bei auf Abnutzung des verwendeten Bearbeitungswerkzeugs, beispielsweise einer Schleifscheibe mit einer Facettennut zurückzuführenden Abweichungen läßt sich auf diese Weise ein automatischer Abrichtvorgang der Schleifscheibe einleiten, oder es ergeht ein Signal, daß ein Abrichten der Facettenschleifscheibe erforderlich ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Brillenfassungshälfte mit Darstellung der zu messenden Radien und Winkel,
Fig. 2 eine Daraufsicht auf ein fertiggeschliffenes, in die Brillenglasöffnung einzusetzendes Brillenglas,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Brillenglases gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische, seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 5a bis 5e eine Darstellung einer Sensormatrix mit darauf abgebildeter Facettennut bzw. darauf abgebildetem Rand eines fertigbearbeiteten Brillenglases.
Eine Brillenfassungshälfte 1 weist eine Brillenglasöffnung 2 auf, die mit einer umlaufenden Facettennut 3 mit einem spitzen Nutgrund 4 zur Aufnahme eines Brillenglases 5 mit einer angeschliffenen Dachfacette 6 bestimmt ist.
Etwa mittig in der Brillenglasöffnung 2 ist ein um eine Achse 26 drehbarer Träger 14 angeordnet. Auf der Oberseite des Trägers 14 befindet sich eine Lichtquelle 15, die ein planparalleles, senkrecht zur Ebene der Brillenglasöffnung 2 stehendes Lichtbündel 9 in Richtung der Facettennut 3 aussendet. Beabstandet zu der Lichtquelle 15 ist auf dem Träger 14 eine CCD-Kamera 16 mit einer Optik 11 angeordnet, die das durch das planparallele Lichtbündel 9 erzeugte Bild 10 der Facettennut 3 aufnimmt. Dieses Bild 10 wird auf eine Sensormatrix 13 in der CCD-Kamera 16 geworfen und läßt sich mittels einer Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung 19 automatisch scharf einstellen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird eine Brillenfassungshälfte 1, deren Facettennut 3 durch die CCD-Kamera 16 aufgenommen werden soll, auf eine Auflage 7 gelegt und mittels Klammern 8 festgehalten.
Der Träger 14 ist in einer Führung 12 der Vorrichtung um die Achse 26 drehbar und axial verschiebbar (Z-Achse) angeordnet. Ein Stellmotor 17 dient dazu, den Träger 14 axial zu verschieben und ist als Schrittmotor ausgebildet, der gleichzeitig als Geber für die Z-Koordinate dient. Die Drehung des Trägers 14 wird durch einen weiteren Stellmotor 18 gesteuert, der gleichzeitig als Winkelgeber für die Winkel Θ dient. Die Steuerung der Stellmotoren 17, 18 erfolgt durch einen Rechner 27, wie nachstehend noch erläutert wird.
Bei Beginn der Ermittlung eines Datensatzes der Facettennut 3 in der Brillenglasöffnung befindet sich der Träger 14 in einer unteren Position, in der das von der Lichtquelle 15 ausgesandte Lichtbündel 9 bei der schrittweisen Drehung des Trägers 14 um 360° auf keinen Bereich der Brillenglasöffnung 2 mit der Nut 3 trifft. Nach Vollendung des ersten Umlaufs wird der Träger 14 mittels des Stellmotors 17 um einen Betrag Δz angehoben, und es erfolgt ein weiterer Umlauf. Diese Umläufe werden n-mal mit einer Anhebung um Δz wiederholt, wobei nur die Bereiche der Brillenglasöffnung 2 mit der Nut 3 von der CCD-Kamera 16 erfaßt werden, die auf der in Fig. 5 dargestellten Sensormatrix 13 abgebildet werden. Beim schrittweisen Drehen des Trägers 14 wird somit nur von den Bereichen der Brillenglasöffnung 2 mit der Nut 3 ein Bild 10 des Lichtbündels 9 aufgenommen, das auf der Sensormatrix 13 abgebildet wird.
Da der Abstand der CCD-Kamera 16 von der Drehachse 26 bekannt ist, läßt sich der Abstand zwischen dem Bild 10 des Lichtbündels 9 in der Facettennut 3 in einem Rechner 27 ohne weiteres in einen Wert r für den Abstand von der Drehachse 26 zum entsprechenden Punkt der Facettennut 3 mit Bezug auf den jeweiligen Winkel Θ umrechnen.
Erfindungsgemäß ergibt sich aus der Einstellung der Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung 19 ein Wert für den Abstand zwischen dem Bild 10 des Lichtbündels 9 und der Sensormatrix 13 in der CCD-Kamera 16.
Eine Sensormatrix besteht aus einer großen Anzahl von Pixeln, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Wird ein unscharfes Bild 20a des Bildes 10 des Lichtbündels 9 durch die Optik 11 auf die Sensormatrix 13 geworfen, wie dies aus Fig. 5a ersichtlich ist, wird dadurch eine größere Anzahl von Pixeln aktiviert, und die entsprechenden Signale gelangen in eine Einrichtung 29 zum Erfassen der Bildschärfe im Rechner 27. Mittels eines Bildanalysesystems läßt sich feststellen, ob das Bild 20a scharf oder unscharf ist. Solange es unscharf ist, veranlaßt die Einrichtung zum Erfassen der Bildschärfe 29 im Rechner 27 ein Verstellen der Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung 19, bis ein scharfes Bild 20 des Bildes 10 des Lichtbündels 9 der Facettennut 3 auf die Sensormatrix 13 fällt und ein Minimum an Pixeln aktiviert. Die Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung 19 wird dann nicht mehr verstellt, und die Einstellung der Scharfeinstell- oder Fokussiereinrichtung 19 ergibt direkt ein Maß für den Abstand des Bildes 20 auf der Sensormatrix 13 zur Facettennut 3 und deren Nutgrund 4. Die Anzahl der Pixel der Sensormatrix wird in Abhängigkeit von der gewünschten Genauigkeit, mit der der Radius r ermittelt werden soll, gewählt.
Für die Aufnahme des räumlichen Verlaufs der Nut 3 ist in dem Rechner 27 eine Einrichtung 28 zum Erfassen der Höhenlage des Bildes 20 auf der Sensormatrix 13 vorgesehen. Bei dieser Einrichtung 28 handelt es sich um ein Bildauswerteprogramm, das einen charakteristischen Punkt des Bildes 20, vorzugsweise einen Punkt 21 des Nutgrundes erfaßt und dessen Abstand zu einer Referenzlinie 25, beispielsweise einer Mittelzeile in der Sensormatrix 13 aufnimmt. Dieser Abstand wird für jeden Winkelschritt Θ dem Radius r zugeordnet und ergibt für den Bereich oder die Bereiche der Facettennut 3, die bei der jeweiligen Höhenlage des Trägers 14 auf der Sensormatrix 13 abgebildet werden, eine den räumlichen Verlauf der Facettennut 3 in diesem Bereich oder in diesen Bereichen charakterisierende Datenmenge. Durch die n-malige Wiederholung des Abtastens im Abstand Δz läßt sich der räumliche Verlauf der Facettennut 3 über 360° durch den Rechner 27 berechnen und eine entsprechende Datenmenge ermitteln und speichern oder unmittelbar zum Steuern der Bearbeitung eines Rohglases verwenden. Vorzugsweise entspricht der Wert Δz dem Zeilenabstand der Sensormatrix 13.
Das Aufnehmen der Facette 3 geschieht in der Weise, daß bei jeder Höhenlage des Trägers 14 und für jeden Winkelschritt Θ über insgesamt 360° die Einrichtung 29 zum Erfassen der Bildschärfe in Tätigkeit tritt und das unscharfe Bild 20a in Fig. 5a in ein scharfes Bild 20 in Fig. 5b überführt. Das Bild 20 wird hinsichtlich Form und Lage bezüglich der Mittelzeile 25 registriert. Dies geschieht selbstverständlich nur für die Bereiche der Nut 3, die aufgrund der Höhenlage des Trägers 14 durch den Lichtstrahl 9 beleuchtet und durch die CCD-Kamera 16 erfaßt werden. Durch die n-malige Wiederholung der Umläufe über 360° im Abstand Δz lassen sich die bei jedem Umlauf aufgenommenen Bereiche mittels des Rechners 27 zur vollständigen dreidimensionalen Raumform der Facettennut 3 zusammenfassen, ohne daß für jeden Winkelschritt Θ ein Ausrichten genau auf den Nutgrund erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich noch dahingehend ausgestalten, daß auch der Winkel zwischen den Schenkeln der Facettennut 3 sowie die Winkellage der Facettennut 3 mit Bezug auf die durch die Brillenglasöffnung 2 verlaufende Ebene erfaßt werden. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß wenigstens ein weiterer charakteristischer Bereich des Bildes 20 erfaßt wird, beispielsweise das Ende 22 eines der Schenkel der Facettennut. Unter der Voraussetzung, daß die Facettennut, unabhängig von der Durchwölbung der Brillenfassungshälfte 1 immer senkrecht zur Brillenfassungsebene verläuft, genügt es, diesen einen weiteren Punkt 22 aufzunehmen, um ein genaues Bild der Facettennut 3 aufzunehmen und daraus eine Datenmenge zu entwickeln, die den Radius r, den Winkel Θ der Facettennut und die Breite der Facettennut enthält.
Da jedoch die Facettennut bei manchen Brillenfassungen nicht stets senkrecht zur Brillenfassungsebene verläuft, ist es zusätzlich noch möglich, den Endpunkt 23 des zweiten Schenkels der Facettennut aufzunehmen, wie dies in Fig. 5d dargestellt ist, und die Werte in eine Einrichtung 30 zum Erfassen der Winkellage einzugeben. Durch die Punkte 21, 22, 23 mit Bezug auf die Mittelzeile 25 sind die Breite der Facettennut, der Winkel zwischen den Schenkeln der Facettennut und die Winkellage der Facettennut mit Bezug auf die Brillenfassungsebene definiert, lassen sich als Datenmenge speichern und zum Steuern der Randbearbeitung eines in die Brillenfassung einzusetzenden Brillenglases verwenden.
CNC-gesteuerte Brillenglasrandbearbeitungsmaschinen sind bekannt. Ggf. ist es erforderlich, das Steuerprogramm derartiger Maschinen sowie die Anzahl der steuerbaren Achsen dieser Maschine zu ergänzen, um auch die der Fig. 5d entsprechende Datenmenge verarbeiten zu können.
In Fig. 5e ist ein Bild 24 des Umfangs eines formgeschliffenen Brillenglases 5 dargestellt. Dieses Bild 24 ist bereits bezüglich der Mittelzeile 25 ausgerichtet, indem die Spitze der Dachfacette auf die Mittelzeile 25 mittels der Einrichtung 28 zum Erfassen der Höhenlage und durch Verstellen des Stellmotors 17 für die Z-Koordinaten betätigt wurden. Es ist erkennbar, daß die Facette auf dem Brillenglas etwa mittig gegenüber der Vorderkurve 31 und der Rückkurve 32 des Brillenglasumfangs verläuft. Durch Vergleich dieses Bildes mit einem gespeicherten Soll-Bild lassen sich Abweichungen der Form der Dachfacette 6 von einer Soll-Form feststellen. Diese Abweichungen ergeben sich, wenn beispielsweise eine Schleifscheibe mit einer Facettennut zum Schleifen einer Dachfacette einen erhöhten Abnutzungsgrad aufweist. Auf diese Weise läßt sich daher der Abnutzungsgrad ermitteln, woraufhin es möglich ist, automatisch einen Abrichtvorgang der Schleifscheibe oder ein Warnsignal, das einen Hinweis auf eine zu große Abnutzung gibt, auszulösen. Eine Brillenglasrandbearbeitungsmaschine, die geeignet ist, diese Schritte durchzuführen, ist in der deutschen Patentanmeldung 198 04 455.0 derselben Anmelderin beschrieben, auf die zur Erläuterung aller hier nicht näher beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird.
Selbstverständlich läßt sich auch noch die durch die Punkte 21, 22, 23 charakterisierte Facettennut in der Brillenglasöffnung 2 der Brillenfassungshälfte 1 mit der Dachfacette 6 am fertig bearbeiteten Brillenglas 5 vergleichen und feststellen, ob das Brillenglas 5 mit der angeschliffenen Dachfacette 6 geeignet ist, in die Brillenglasöffnung 2 der Brillenfassungshälfte 1 eingesetzt zu werden oder nicht, oder ob ein weiterer Nachbearbeitungsschritt erforderlich ist.
Um ein Brillenglas 5 oder eine Schablone mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermessen zu können, ist es erforderlich, eine besondere, nicht dargestellte Halterung für das Brillenglas 5 oder die Schablone vorzusehen, die so bezüglich des Trägers 14 mit der Lichtquelle 15 und der CCD-Kamera 16 angeordnet ist, daß sich das Brillenglas 5 oder die Schablone schrittweise drehen läßt, während der Träger 14 stillsteht, um den Außenumfang des Brillenglases 5 oder der Schablone in analoger Weise abzutasten, wie dies mit Bezug auf das Abtasten der Brillenglasöffnung 2 beschrieben wurde. Des weiteren ist es auch möglich, den Träger 14 nur in Z-Richtung beweglich zu gestalten, während die Auflage 7 mit der Brillenfassung 1 um die Achse 26 drehbar ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum berührungslosen Abtasten der Nut (3) in der Öffnung (2) einer Brillenfassung (1) und/oder des Umfangs (6) eines Brillenglases (5) oder einer Formscheibe und zum Speichern der gewonnenen Werte oder zum unmittelbaren Steuern der Bearbeitung eines Rohglases mit Hilfe dieser Werte mit den Schritten:
  • - Abtasten der Nut (3) oder des Umfangs (6) über 360° in einer ersten, oberhalb oder unterhalb der Ebene der Öffnung der Brillenfassung (1) oder des Brillenglases (5) oder der Formscheibe liegenden Ebene,
  • - erneutes Abtasten der Nut (3) oder des Umfangs (6) über 360° in einer zweiten, gegenüber der ersten um einen Betrag Δz abgesenkten oder angehobenen Ebene,
  • - Wiederholen des Abtastens über 360° in weiteren, jeweils um den Betrag Δz abgesenkten oder angehobenen Ebenen, bis eine Ebene erreicht ist, in der kein die Nut (3) bzw. einen Nutbereich oder den Umfang (6) kennzeichnendes Signal entsteht,
  • - Auswerten der in den um Δz beabstandeten Ebenen aufgenommenen Meßwerte in einer Auswerteeinheit (27) und Zusammenfassen der Meßwerte zu der dreidimensionalen Raumform der Nut (3) oder des Umfangs (6).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein etwa senkrecht zur Brillengestell-, Brillenglas- oder Formscheibenebene stehendes, relativ zur Brillenfassung (1) oder dem Brillenglas (5) oder der Formscheibe um eine Drehachse (26) drehbares, planparalleles Lichtbündel (9) oder ein Netzraster auf die Innenkontur (3) der Brillengestellöffnung (2) oder auf die Außenkontur (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe gerichtet wird, das Bild (10) des Lichtbündels (9) oder des Netzrasters in der Nut (3) der Brillenglasöffnung (2) oder auf dem Umfang (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe in einer in der Ebene senkrecht zur Drehachse (26) beabstandet zur Lichtquelle (15) angeordneten Optik (11) mit einer Sensormatrix (13) aufgenommen und nur die in den um Δz beabstandeten Ebenen aufgenommenen und vollständig auf der Sensormatrix abgebildeten Bilder des Lichtbündels (9) oder des Netzrasters in der Nut (3) oder auf dem Umfang (6) als Meßwerte zur dreidimensionalen Raumform der Nut (3) oder des Umfangs (6) zusammengefaßt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Abstand Δz dem Zeilenabstand der Sensormatrix (13) entspricht.
4. Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Nut in der Öffnung (2) einer Brillenfassung (1) und/oder des Umfangs (6) eines Brillenglases (5) oder einer Formscheibe und zum Speichern der gewonnenen Werte oder zum unmittelbaren Steuern der Bearbeitung eines Rohglases mit Hilfe dieser Werte mit
  • - einer die Brillenfassung (1), das Brillenglas (5) oder die Formscheibe tragenden Halterung (7, 8),
  • - einer an einem Träger (14) angeordneten, relativ zu der Brillenglasöffnung (2), dem Brillenglas (5) oder der Formscheibe um dessen Achse (26) drehbaren Lichtquelle (15), die ein etwa senkrecht zur Brillengestell-, Brillenglas- oder Formscheibenebene stehendes planparalleles Lichtbündel (9) oder ein Netzraster auf die Innenkontur (3) der Brillengestellöffnung (2) oder auf die Außenkontur (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe richtet,
  • - einer in der Ebene senkrecht zur Drehachse (26) an dem Träger (14) beabstandet zur Lichtquelle (15) angeordneten Optik (11) mit einer Sensormatrix (13) zum Aufnehmen des Bildes (10) des Lichtbündels (9) oder des Netzrasters in der Nut (3) der Brillenglasöffnung (2) oder auf dem Umfang (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe,
  • - einem Meßwertaufnehmer (18) Ihr die relative Winkeleinstellung Θ der Brillenglasöffnung (2) mit Bezug auf die Achse (26) der Optik (11) oder der Lichtquelle (15),
  • - einer mit der Optik (11) gekoppelten Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung (19) für das aufgenommene Bild (10) des Lichtbündels (9) oder des Netzrasters,
  • - einem mit der Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung (19) verbundenen Meßwertumformer zum Umformen der Scharfeinstellsignale der Scharfeinstell- oder Fokussiervorrichtung (19) in Werte für den Abstand zwischen dem Nutgrund (4) oder dem Umfang (6) des Brillenglases (5) oder der Schablone und der Achse (26),
  • - wobei die Halterung (7, 8) oder der Träger (14) mittels einer Verstelleinrichtung (17) schrittweise um Δz in der Ebene senkrecht zur Drehachse (26) verstellbar ist,
  • - einer mit der Sensormatrix (13) gekoppelten Einrichtung (28) zum Erfassen der Höhenlage des Bildes (20, 24) der Nut (3) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe, die ein Maß für den Verlauf der Raumkurve des Nutgrundes (4) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe in Richtung der Achse (26, Z-Achse) liefert und
  • - einer Auswerteeinheit zum Zusammenfassen der Bilder (20, 24) der Nut (3) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe zu der dreidimensionalen Raumform der Nut (3) oder des Umfangs (6).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Optik (11) und die Sensormatrix (13) als Teile einer CCD-Kamera (16) ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Sensormatrix (13) mit einer Einrichtung (29) zum Erfassen der Bildschärfe gekoppelt ist, die die Scharfeinstell- oder Focussiervorrichtung (19) für die Optik (11) steuert und ein Maß für den Radius (r) des Nutgrundes (4) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe liefert.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Sensormatrix (13) mit einer Einrichtung (30) zum Erfassen der Winkellage des Bildes (20, 24) der Nut (3) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der die Sensormatrix (13) eine Sensorzeile (25) aufweist, die mit der Einrichtung (28) zum Erfassen der Höhenlage des Bildes (20, 24) der Nut (3) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe gekoppelt ist und einen ersten charakteristischen Bereich (21) des Bildes (20) auf dieser Sensorzeile (25) aufnimmt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Sensormatrix (13) mit wenigstens einer weiteren Einrichtung (30) gekoppelt ist, die die Lage wenigstens eines weiteren charakteristischen Bereichs (22, 23) des Bildes (20, 24) der Nut (3) oder des Umfangs (6) des Brillenglases (5) oder der Formscheibe mit Bezug auf den ersten charakteristischen Bereich (21) erfaßt und daraus den Winkel und/oder die Winkellage und/oder die Breite der Nut (3) oder den Winkel und/oder die Winkellage und/oder die Breite einer Facette (6) auf dem Umfang des Brillenglases (5) oder die Breite des Umfangs des Brillenglases (5) ableitet.
10. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit wenigstens einem Brillenglasrandbearbeitungswerkzeug mit einer Facettennut, einer drehbaren, relativ zum Brillenglasrandbearbeitungswerkzeug wenigstens radial verstellbaren Brillenglashaltewelle, einer die Brillenglasrandbearbeitungsmaschine steuernden Steuereinrichtung, einer mit der Steuereinrichtung verbundenen Vorrichtung zum Abtasten der Facettennut des Brillenglasrandbearbeitungswerkzeugs hinsichtlich Durchmesser und Querschnittsform, einer mit der Steuereinrichtung verbundenen Vorrichtung zum Abtasten der Facettennut (3) einer Brillenglasöffnung (2) in einer ausgewählten Brillenfassung (1) einschließlich der Querschnittsform nach einem der Ansprüche 4 bis 9, einer Vergleichseinrichtung in der Steuereinrichtung zum Vergleichen der Werte der Facettennut (3) der Brillenfassung (1) mit den Werten der Facettennut des Brillenglasbearbeitungswerkzeugs und Einrichtungen zum Steuern des Durchführens der Facettenbearbeitung mit den ermittelten Werten, wenn die verglichenen Werte innerhalb eines vorgebbaren ersten Toleranzbereichs oder des Durchführens der Facettenbearbeitung mit einem Korrekturwert, wenn die verglichenen Werte innerhalb eines zweiten Toleranzbereichs liegen, oder des Abbrechens der Facettenbearbeitung, wenn die verglichenen Werte außerhalb beider Toleranzbereiche liegen, oder des Durchführens eines Abrichtvorgangs des Brillenglasrandbearbeitungswerkzeugs.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1555399A3 (de) * 2004-01-16 2009-11-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom
DE102011114048A1 (de) 2010-09-21 2012-03-22 Technische Universität Ilmenau Anordnung und Verfahren zum optischen Messen von Brillenfassungsnuten
WO2020127758A2 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Carl Zeiss Vision International Gmbh Vorrichtung und verfahren zur optischen vermessung einer innenkontur einer brillenfassung
EP3798568A1 (de) * 2019-09-30 2021-03-31 Nidek Co., Ltd. Gerät zur messung von brillenfassungsformen
EP3809371A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-21 Carl Zeiss Vision International GmbH Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer kontur einer fassungsnut
EP3663708A4 (de) * 2017-07-31 2021-04-21 Nidek Co., Ltd. Formmessvorrichtung für brillengestell und brillenglasverarbeitungseinrichtung
EP4116762A1 (de) * 2021-07-06 2023-01-11 Luneau Technology Operations Vorrichtung zur unterstützung der herstellung eines endgültigen korrekturlinsenglases und entsprechendes verfahren

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4224640A1 (de) * 1991-07-29 1993-02-04 Buchmann Optical Eng Geraet fuer die automatische messung der form und/oder des profils der innenkontur eines brillenfassungsrahmens
DE4214395A1 (de) * 1990-12-27 1993-11-04 Wernicke & Co Gmbh Einrichtung zur bestimmung der kontur von glaeserringen von brillenfassungen
DE9317381U1 (de) * 1993-02-23 1994-01-20 Wernicke & Co Gmbh Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Öffnung eines Brillengestells
FR2713758A1 (fr) * 1993-12-07 1995-06-16 Buchmann Optical Eng Appareil pour relever automatiquement la forme et/ou le profil du contour interne d'un cercle de monture de lunettes.
EP0819967A1 (de) * 1996-07-18 1998-01-21 ESSILOR INTERNATIONAL Compagnie Générale d'Optique Konturlesevorrichtung für Brillenrahmen, entsprechender Sensor, und Anwendung dieser Vorrichtung an der Randbearbeitung von einzusetzenden Linsen
DE19725159C1 (de) * 1997-04-10 1998-07-02 Fraunhofer Ges Forschung Meßanordnung zum Erfassen und Vermessen von Brillenbauteilen
WO1998045664A1 (de) * 1997-04-10 1998-10-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Messanordnung sowie verfahren zum berührungslosen erfassen der 3-dimensionalen raumform einer in einer brillenfassung umlaufenden nut

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214395A1 (de) * 1990-12-27 1993-11-04 Wernicke & Co Gmbh Einrichtung zur bestimmung der kontur von glaeserringen von brillenfassungen
DE4224640A1 (de) * 1991-07-29 1993-02-04 Buchmann Optical Eng Geraet fuer die automatische messung der form und/oder des profils der innenkontur eines brillenfassungsrahmens
DE9317381U1 (de) * 1993-02-23 1994-01-20 Wernicke & Co Gmbh Vorrichtung zum berührungslosen Abtasten der Öffnung eines Brillengestells
FR2713758A1 (fr) * 1993-12-07 1995-06-16 Buchmann Optical Eng Appareil pour relever automatiquement la forme et/ou le profil du contour interne d'un cercle de monture de lunettes.
EP0819967A1 (de) * 1996-07-18 1998-01-21 ESSILOR INTERNATIONAL Compagnie Générale d'Optique Konturlesevorrichtung für Brillenrahmen, entsprechender Sensor, und Anwendung dieser Vorrichtung an der Randbearbeitung von einzusetzenden Linsen
DE19725159C1 (de) * 1997-04-10 1998-07-02 Fraunhofer Ges Forschung Meßanordnung zum Erfassen und Vermessen von Brillenbauteilen
WO1998045664A1 (de) * 1997-04-10 1998-10-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Messanordnung sowie verfahren zum berührungslosen erfassen der 3-dimensionalen raumform einer in einer brillenfassung umlaufenden nut

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1555399A3 (de) * 2004-01-16 2009-11-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom
DE102011114048A1 (de) 2010-09-21 2012-03-22 Technische Universität Ilmenau Anordnung und Verfahren zum optischen Messen von Brillenfassungsnuten
DE102011114048B4 (de) * 2010-09-21 2013-12-12 Technische Universität Ilmenau Anordnungen und Verfahren zum optischen Messen von Brillenfassungsnuten
EP3663708A4 (de) * 2017-07-31 2021-04-21 Nidek Co., Ltd. Formmessvorrichtung für brillengestell und brillenglasverarbeitungseinrichtung
US11226196B2 (en) 2017-07-31 2022-01-18 Nidek Co., Ltd. Eyeglass frame shape measurement device and lens processing device
WO2020127758A2 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Carl Zeiss Vision International Gmbh Vorrichtung und verfahren zur optischen vermessung einer innenkontur einer brillenfassung
DE102018222231A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Carl Zeiss Vision International Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur optischen Vermessung einer Innenkontur einer Brillenfassung
US11243139B2 (en) 2018-12-19 2022-02-08 Carl Zeiss Vision International Gmbh Device and method for optical measurement of an internal contour of a spectacle frame
EP3798568A1 (de) * 2019-09-30 2021-03-31 Nidek Co., Ltd. Gerät zur messung von brillenfassungsformen
EP3809371A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-21 Carl Zeiss Vision International GmbH Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer kontur einer fassungsnut
WO2021074308A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-22 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer kontur einer fassungsnut
CN114556047A (zh) * 2019-10-15 2022-05-27 卡尔蔡司光学国际有限公司 用于确定镜架凹槽的外形的方法和设备
EP4116762A1 (de) * 2021-07-06 2023-01-11 Luneau Technology Operations Vorrichtung zur unterstützung der herstellung eines endgültigen korrekturlinsenglases und entsprechendes verfahren
FR3125138A1 (fr) * 2021-07-06 2023-01-13 Luneau Tech Operations Dispositif d’assistance à l’élaboration d’un verre correcteur définitif et procédé associé

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