DE2457285A1

DE2457285A1 - Servovorrichtung fuer die endbearbeitung bzw. das formatschleifen von linsen

Info

Publication number: DE2457285A1
Application number: DE19742457285
Authority: DE
Inventors: Hayao Akaba; Akira Ikeda; Sho Michihiro
Original assignee: Hoya Lens Corp
Current assignee: Hoya Lens Corp
Priority date: 1973-12-18
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DE2457285C3; NL161699C; JPS5089777A; AU7547774A; DE2457285B2; FR2254399B1; IT1026967B; NL7415110A; CA1017036A; GB1484046A; US3978386A; FR2254399A1

Description

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BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

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Kabushiki Kaisha Hoya Lens
Tokio. Japan

- 4. DEZ.

Servovorrichtung für die Endbearbeitung bzw. das Formatschleifen von Linsen

Die Erfindung betrifft eine Servovorrichtung zur Ermöglichung einer Endbearbeitung von Linsen oder Objektivlinsen entsprechend einer vorbestimmten Schablone und speziell zur Ermöglichung dieser Endbearbeitung mit dem gewünschten Druck bei einfachem und wirksamem Schleifen und Feinschleifen.

Die bekannten automatischen, sequentiell arbeitenden logischen Systeme zur Gewährleistung des erforderlichen Schleifens und Feinschleifens von Linsen, etwa Brillengläsern, ar« beiten nicht sehr wirkungsvoll.

Zur Gewährleistung eines wirksamen und zweckmäßigen Systems bezweckt die Erfindung daher die Schaffung einer Servovorrichtung, welche z.B. die Endbearbeitung von Linsen nach einer vorbestimmten Schablone und mit dem gewünschten Druck usw. zur Gewährleistung eines einfachen und wirkungsvollen Schleifens und Feinschleifens dadurch ermöglicht, daß Detektoren ihre Ausgangssignale an Komparatoren für die untere und die obere Grenzspannung liefern, wobei diese Ausgangssignale dann logischen Schaltkreisen zusammen mit den Ausgangssignalen für den Servoantrieb und den Ausgangssignalen von Flip-Flops zugeführt werden, um den Servomotor in Normalrichtung und/oder in Gegenrichtung laufen zu lassen.

Dr.Mg./Bl/r. _S09825/0742

Diese Aufgabe wird bei einer Servovorrichtung zum Endbearbeiten bzw. Formatschleifen von Linsen und dgl. erfindungsgemäß gelöst durch Detektoren, die ihre Ausgangssignale zu Spannungskomparatoren für die untere und die obere Grenz(wert)spannung liefern, welche ihrerseits diese Ausgangssignale als Eingangssignale empfangen und ihre Ausgangssignale logischen Schaltkreisen zuführen, deren Ausgangssignale einem Servomotor eingespeist werden, durch ein Flip-Flop, das seine Ausgangssignale dem Servomotor einspeist, und durch einen über die logischen Schaltkreise mit den Detektoren verbundenen Servomotor, der in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehbar und anhaltbar ist, so daß bei Anwendung der Vorrichtung auf die Endbearbeitung von Linsen diese Endbearbeitung entsprechend einer formhaltigen oder formbestimmenden Schablone und mit dem gewünschten Andruck gegen die Linse erfolgt.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung der Linsen-Endbearbeitung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Kennlinien zur Veranschaiichung der Beziehungen zwischen dem Andruck und der Druckdetektor-Ausgangsspannung bzw. zwischen der Schablone und dem Schablonendetektor und der Detektor-Ausgangsspannung und

Fig. 4 ein Schaltbild eines elektrischen logischen Schaltkreises der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

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Als Beispiel für die Anwendung der automatischen Linsenschleifmaschine ist in Fig. 1 eine Linse für eine Brille als das einer Endbearbeitung bzw, einem Formatschleifen zu unterziehende Werkstück E nebst einer Schablone P für die gewünschte Linsenform dargestellt, die beide auf einer Achse A befestigt sind, welche nahezu durch die Mittelpunkte 0, O¹ verlauft und mit niedriger Drehzahl in Drehung versetzt wird. Die Achse ist mit einem U-förmigen Glied U versehen, das über einen Druckdetektor oder -fühler F und ein elastisches Federglied G hin- und herbewegbar mit einem Servomotor, etwa einem Impuls- oder Schrittmotor M gekoppelt ist.

Parallel zur Achse A sind Achsen B, B¹ vorgesehen, wobei an der Achse B eine Schleifscheibe C befestigt ist und sich diese Achse in die gleiche Richtung dreht wie die Achse A, während auf der Achse B^f ein Schablonendetektor oder -fühler D sitzt, der aus einem Kreissegmentteil mit einer Aussparung besteht, der aus einer Scheibe D' gebildet ist, welche ihrerseits beispielsweise den gleichen Durchmesser besitzt wie die Schleifscheibe C.

Die Kennlinie des Andrucks der Linse E gegen die Schleifscheibe und der Ausgangsspannung des Druckfühlers F ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die Ausgangsspannung des Fühlers dem Wert e_ entspricht und die untere und obere Grenz(wert)-spannung e^ bzw. eg betragen. Diese Spannungen werden durch einen Verstärker AP₁ verstärkt und dann dem Komparator CP₁ bzw. CPp für die obere und die untere Grenzspannung zugeführt.

Die Kennlinie der AusgangsSpannung in Abhängigkeit von der Auslenkung der Linsenschablone P und des zugeordneten Schablonenfühlers D ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Ausgangsspannung bei einer Toleranz gleich Null dem Wert e_Fo entspricht und die untere und obere Grenzspannung im Bereich

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der zulässigen Toleranzen e, bzw. e^ beträgt. Diese Spannungen werden durch einen Verstärker AP₂ (Fig. 4) verstärkt und dann an Spannungskomparatoren CP, bzw. CP^ für die untere und die obere Grenzspannung angelegt.

In den die Kennlinien zeigenden Blöcken der Fig. 4 bedeuten Vq die Ausgangsspannung, V. die Eingangsspannung und eQ die Ausgangsspannung für die jeweilige Eingangsspannung.

Fig. 4 veranschaulicht einen Impulseingang PI, ein über einen Umschalter CS von einer Triggereingangsklemme TI her gespeistes Flip-Flop FF, einen durch das elastische Federglied G bei seiner Hin- und Herbewegung betätigten Grenzschalter LS, logische UND-Glieder AD^ - AD^, ein logisches NAND-Glied ND, eine Umkehrstufe IV, eine Ausgangsklemme FO für Vorwärtsimpulse und eine Ausgangsklemme RO für Rückwärtsimpulse. Außerdem sind in Fig. 4 die an die Spannungskomparatoren angeschlossenen Teile dargestellt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform erläutert. Das Flip-Flop FF aktiviert und/oder deaktiviert das Servosystem. Zu Beginn seiner Wirkung liegt der Umschalter CS am Kontakt S an, so daß dem Flip-Flop das Triggereingangssignal zugeführt wird und das Ausgangssignal Q die Form einer logischen "1" annimmt. Der Impuls von der Impulseingangsklemme und das Ausgangssignal Q werden dann dem logischen UND-Glied AD., eingespeist, dessen Ausgangssignal dem logischen UND-Glied ADo zugeführt wird. Wenn dabei die den Spannungskomparatoren CP₁ und CP, zugeführten Eingangssignale vom Druckfühler F und vom Schablonenfühler D die unteren Ausgangsspannungswerte e¹^ bzw. e* nicht erreichen, werden vorbestimmte Ausgangsspannungen von den Spannungskomparatoren geliefert, wobei sie im Zustand einer logischen "1" bleiben. Daher werden die Ausgangsspannungen

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über das UND-Glied AD, zum UND-Glied AD₂ geliefert, worauf die Ausgangsimpulse von der Vorwärts-Ausgangsklemme FO zum Servomotor M geliefert werden und letzterer somit in Drehung versetzt wird, so daß die Achse A durch das Federglied G vorgeschoben wird. Hierbei gelangt die Linse E in Berührung mit der Schleifscheibe C, um erstere zu schleifen, während die Linsenschablone P an den Schablonenfühler D herangeführt wird.

Der Andruck der Linse Ξ gegen die Schleifscheibe C nimmt daher zu, das auf beschriebene Weise erzeugte, dem Komparator CP^ zugeführte Ausgangssignal übersteigt die untere Grenz-Ausgangsspannung e¹* und das Ausgangssignal des Komparators wird gleich Null. Hierauf werden die Ausgangssignale der UND-Glieder AD^, AD₂ zu logischen Nullen, wodurch das Servosystem zum Stillstand gebracht wird. Wenn dagegen das dem Komparator CP,, eingespeiste Eingangssignal die obere Grenzspannung e'₂ erreicht, nachdem sich der Andruck der Linse infolge der Drehung des Motors erhöht hat, wird das Ausgangssignal des Spannungskomparators CP₂ zu einer logischen "0" und zu einer logischen "1" am NAND-Glied ND, so daß dieses ein Ausgangssignal liefert; da aber der Eingangsimpuls von der Eingangsklemme PI an das UND-Glied angelegt wird, so daß über letzteres ein Ausgangsimpuls an der Rückwärts-Ausgangsklemme RO erzeugt wird, wird mithin das Servosystem zurückgeführt. Die Endbearbeitung der Linse erfolgt somit durch automatische Steuerung des Servosystems in der Weise, daß der Andruck der Linse E gegen die Schleifscheibe C zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert liegt, und der Servomotor wird während dieser Endbearbeitung nur durch einen Druckfühler F gesteuert.

Im Verlauf des Format- oder Konturschleifens wird die Linse E kleiner, so daß der Schablonenfühler D dichter an die

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Schablone herangeführt wird und seinen Fühlvorgang beginnt. Wenn die Ausgangsspannung des Fühlers bzw. Detektors die untere Grenzspannung e¹, erreicht, geht das Ausgangssignal des Spannungskomparators CP^ in den Null-Zustand über, so daß die Ausgangssignale der UND-Glieder AD^, AD_? ebenfalls Nullen werden und die Vorwärts-Ausgangsklemme FO keine Signalimpulse abgeben kann und mithin das Servosystem zum Stillstand gebracht wird. Wenn das Ausgangssignal des Fühlers bzw. Detektors dagegen die obere Grenz-Ausgangsspannung e% erreicht, wird die Ausgangsspannung des Komparators CFr zu einer logischen "0" und zu einer logischen "1" am NAND-Glied ND, und wird dann an das UND-Glied ALr angelegt, so daß an der Rückwärts-Ausgangsklemme RO ein Ausgangsimpuls auftritt, welcher das Servosystem zu einer Rückwärtsbewegung zwingt» Durch die automatische Steuerung des Servosystems in der Weise, daß die vom Schablonenfühler D für die Schablone P abgegebene Ausgangsspannung zum Schleifen der Linse E zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert liegt, wird das Servosystem lediglich durch die Ausgangsspannung des Schablonenfühlers gesteuert, so daß die Linse in die gleiche Form wie die Schablone endbearbeitet bzw. auf Format geschliffen werden kann.

Nach Abschluß der vorgesehenen Endbearbeitung wird der Umschalter CS auf den Kontakt R umgelegt, so daß am Ausgang δ des Flip-Flops eine logische "1" anliegt. Die Signale werden durch die Umkehrstufe IV umgekehrt und dann in den "1"-Zustand zurückgeführt, so daß dann eine logische "1" am NAND-entsteht. Hierauf gibt die Rückwärts-Ausgangsklemme RO einen Ausgangsimpuls ab, welcher die elastische Feder G durch den Motor M rückwärts führt, und wenn sie in die ursprüngliche Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, schalten die Grenzschalter LS den Impulsspeisekreis ab, so daß alle Funktionen des Servosystems beendet werden.

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Erforderlichenfalls kann die Stabilität der Bewegung des Servosystems dadurch erhöht werden, daß jeder Spannungskomparator mit einer Hysterese ausgestattet wird. Zusätzlich zu der mechanisch formhaltigen Schablone. P gemäß Fig. können auch optisch und magnetisch gespeicherte Schablonen verwendet werden.

Bei der Endbearbeitung bzw. beim Formatschleifen von Linsen unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Servosystems wird dieses somit für die Feststellung des Schleifdrucks und außerdem für den Schablonenabgriff eingesetzt, so daß die Linse automatisch entsprechend der verwendeten Schablone geschliffen und endbearbeitet wird. Das Schleifen und Endbearbeiten erfolgt dabei automatisch mit dem gewünschten Andruck, so daß das ziemlich schwierige Zurechtschleifen und Formatschleifen der Linsen automatisch durchgeführt und folglich eine Massenfertigung möglich wird.

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Claims

- 8 Patentansprüche

1. Servovorrichtung zum Endbearbeiten bzw. Formatschleifen von Linsen und dgl«, gekennzeichnet durch Detektoren, die ihre Ausgangssignale zu Spannungskomparatoren für die untere und die obere Grenz(wert)spannung liefern, welche ihrerseits diese Ausgangssignale als Eingangssignale empfangen und ihre Ausgangssignale logischen Schaltkreisen zuführen, deren Ausgangssignale einem Servomotor eingespeist werden, durch ein Flip-Flop, das seine Ausgangssignale dem Servomotor einspeist, und durch einen über die logischen Schaltkreise mit den Detektoren verbundenen Servomotor, der in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehbar und anhaltbar ist, so daß bei Anwendung der Vorrichtung auf die Endbearbeitung von Linsen diese Endbearbeitung entsprechend einer formhaltigen oder formbestimmenden Schablone und mit dem gewünschten Andruck gegen die Linse erfolgt.

2. Servovorrichtung zur Endbearbeitung von Linsen, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Detektor oder Fühler zur Feststellung des Andrucks einer Linse gegen eine Schleifscheibe zur Lieferung von Ausgangsspannungen an mehrere Komparatoren für den unteren und den oberen Spannungs(grenz)wert, wobei diese Ausgangsspannungen bei der unteren und oberen Grenzspannung an den Komparatoren für die untere und die obere Grenzspannung zu einer logischen "0" werden, sowie durch über logische Schaltkreise mit den Komparatoren verbundene Impuls-Eingangsklemmen und Flip-Flops, wobei die Vorwärts-Ausgangsimpulse der Servovorrichtung zugeführt werden, bis die Komparatoren für die untere Grenzspannung mit ihren unteren Grenzspannungen von den Detektoren oder Fühlern gespeist werden, während die Rückwärts-Ausgangs-

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impulse an die Servovorrichtung angelegt werden, wenn die Komparatoren für die obere Grenzspannung mit ihren oberen Grenz-Ausgangsspannungen gespeist werden.

Servovorrichtung zur Endbearbeitung von Linsen, insbesondere nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch einen Detektor oder Fühler zur Feststellung des Andrucks der Linse gegen eine Schleifscheibe zwecks Lieferung einer Ausgangsspannung zu Komparatoren für die untere und die obere Grenzspannung, wobei diese Ausgangsspannungen bei der unteren und der oberen Grenzspannung zu einer logischen "0" werden, wobei die Komparatoren für die untere und die obere Grenzspannung von einem Schablonendetektor bzw. -fühler Ausgangsspannungen entsprechend der vorgesehenen Schablone empfangen, wenn die Ausgangssignale bei der unteren und der oberen Grenzspannung zu einer logischen "0" werden, durch eine Impulseingangsklemme, durch ein Flip-Flop und durch einen alle vorgenannten Bauteile miteinander verbindenden logischen Schaltkreis, wobei zunächst die Vorwärts-Ausgangsimpulse der Servovorrichtung für die Endbearbeitungsvorrichtung zugeführt werden, bis die untere Grenz-Ausgangsspannung an den Komparator für den unteren Grenzwert angelegt wird, wobei, während die obere Grenzspannung vom Andruckdetektor bzw. -fühler an den Komparator für die obere Grenzspannung angelegt wird, die Rückwärts-Ausgangsimpulse der Servovorrichtung eingespeist werden, worauf dann, wenn sich die Schablone dichter an den Schablonendetektor bzw.-fühler heran verlagert, die Vorwärts-Ausgangsimpulse der Servovorrichtung zugeführt werden, bis die untere Grenz-Ausgangsspannung vom Schablonenfühler dem Komparator für die untere Grenzspannung zugeführt wird, und wobei, wenn die obere Grenzspannung vom Schablonenfühler dem Komparator für den oberen Grenzwert eingespeist wird, die Rückwärts-Ausgangsimpulse der Servovorrichtung eingespeist werden.

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- ίο -

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Schaltkreise UND- und NAND-Glieder aufweisen, welche Vorwärtsimpulse bzw. Rückwärtsimpulse liefern.

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