DE3724814A1 - Vorrichtung zum abtasten einer brillenglasoeffnung in einer brillenfassung - Google Patents

Vorrichtung zum abtasten einer brillenglasoeffnung in einer brillenfassung

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DE3724814A1
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David J Logan
Charles Hevenor
Kenneth O Wood
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    • G01B7/28Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures

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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum Abtasten des Umrisses eines Gegenstands und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Abtasten des inneren Umfangs einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung und zum Erzeugen einer Anzahl von Koordinaten, die jeweils eine zugeordnete Position längs des abgetasteten Weges darstellen und gemeinsam die Größe und die Form der abgetasteten Brillenglasöffnung in der Brillenfassung kennzeichnen.
Üblicherweise wird ein optischer Brillenglaspreßling mittels einer dafür vorgesehenen Vorrichtung umrißkopiert oder randgeschliffen, um ihn der Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung anzupassen. In einer solchen Umrißkopiervorrichtung wird eine Schablone, welches im wesentlichen eine Nachbildung der Größe und der Form der Brillenglasöffnung in einer zugeordneten Brillenfassung ist, üblicherweise als Führung zum Steuern der Umrißkopiervorrichtung benutzt, so daß das umrißkopierte Brillenglas richtig in die Öffnung in der Fassung paßt. Im allgemeinen liefert ein Brillenfassungshersteller derartige Schablonen für jeden der verschiedenen Brillenfassungstypen, die er verkauft. Diese Schablonen werden üblicherweise gekennzeichnet und häufig auf ein durch den Benutzer solcher Schablonen unterhaltenes Lager genommen. In Brillenglasumrißkopiergeschäften, in denen ein Lager von Schablonen gehalten wird, wird eine Schablone, die einem bestimmten Brillenfassungstyp zugeordnet ist, aus dem Lager ausgewählt, wobei angenommen wird, daß eine solche Schablone im Lager ist, und die Schablone wird in der Umrißkopiervorrichtung benutzt, um ein optisches Brillenglas umrißzukopieren und es so der Brillenglasöffnung in der Brillenfassung bestimmten Typs anzupassen.
In den vergangenen Jahren haben es die Vermehrung der Brillenfassungstypen und eine vergrößerte Anzahl von Brillenfassungsherstellern für diejenigen, die mit einem Lager von Schablonen arbeiten, unpraktisch gemacht, eine Schablone für jeden der verschiedenen Brillenfassungstypen zu bestellen und auf Lager zu halten, und zwar zum Teil wegen des größeren Raumbedarfes, der zum Lagern der größeren Anzahl unterschiedlicher Schablonen notwendig ist. Darüber hinaus ist der Vorgang des Auswählens einer bestimmten Schablone aus dem Lager schwieriger, unbequemer und zeitraubender geworden. Häufig kann in einer großen Werkstätte eine bestimmte Schablone in Gebrauch sein und daher für die Auswahl nicht verfügbar sein.
Ein weiteres Problem, das mit dem Umrißkopieren oder Randschleifen eines optischen Brillenglases auf die Größe und Form der Brillenglasöffnung in einer bestimmten Fassung gemäß einer der Fassung zugeordneten Schablone verbunden ist, besteht darin, daß die Brillenglasöffnung in der Brillenfassung, welche einem bestimmten Fassungstyp zugeordnet ist, von Fassung zu Fassung nicht gleich zu sein braucht. Gelegentlich kann ein optisches Brillenglas, das mittels einer Schablone umrißkopiert worden ist, die eine Nennbrillenglasöffnungsform hat und für einen bestimmten Fassungstyp geliefert worden ist, nicht richtig in die Brillenglasöffnung einer tatsächlichen Brillenfassung dieses Typs passen.
Es wäre deshalb erwünscht, zum Überwinden der vorgenannten Probleme, die mit der Verwendung einer Brillenglasschablone zum Umrißkopieren von optischen Brillengläsern verbunden sind, nicht irgendeine dieser Schablonen im voraus zu liefern, also bevor sie benötigt werden, sondern vielmehr statt dessen eine Schablone zu erzeugen, unmittelbar bevor der Umrißkopier- oder Randschleifvorgang ausgeführt wird, indem der innere Umfang der Brillenglasöffnung der tatsächlichen Brillenfassung abgetastet wird, bei der die Schablone benutzt werden soll.
Eine Anzahl von Methoden und Vorrichtungen sind bereits benutzt worden, um eine Schablone entweder direkt oder indirekt anhand einer Brillenfassung oder durch Abtasten der Brillenglasöffnung in der Brillenfassung herzustellen. Es ist üblicherweise erforderlich, daß die Brillenglasöffnung richtig zentriert ist, so daß der mechanische Mittelpunkt einer Schablone, die der Größe und Form der zugeordneten Brillenglasöffnung entspricht, mit dem "Kasten"-Mittelpunkt der Brillenglasform zusammenfällt, wenn das sogenannte Kastenmeßsystem benutzt wird, um eine Brillenglasöffnung, ein Brillenglas oder eine Schablone zu bemessen (vgl. das Buch von Clifford W. Brooks, ESSENTIALS FOR OPHTHALMIC LENS WORK, 1983, The Professional Press, Inc. S. 224 und 225).
Der Kastenmittelpunkt ist definiert als der Mittelpunkt des kleinsten Rechtecks, welches die Brillenglasform unter Verwendung von horizontalen und vertikalen Linien umschließt. Die Schablonengröße oder Abmessung A ist als der Abstand zwischen den beiden vertikalen Seiten des Kastens definiert. Der Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite des Kastens ist die Vertikalabmessung oder Abmessung B der Schablone. Weil ein sehr kleiner Fehler von einigen Zehntelmillimetern beim Zentrieren einer Schablone zu einem nicht richtig passenden Brillenglas führen kann, wird eine gitterartige Maßstabseinteilung, die manchmal auf einen Schablonenrohling gedruckt ist und aus gemessenen Abständen links, rechts, oberhalb und unterhalb von einem Ursprung besteht, benutzt, um das richtige Zentrieren der Brillenglasöffnung der Brillenfassung zu unterstützen. Nachdem die Brillenfassung zentriert ist, wird die Brillenöffnungsform abgetastet, und der Schablonenrohling wird längs der markierten Umrißlinie zugeschnitten. Jegliche Rauhigkeit in dem Schablonenrand wird mit einer Feile oder einer Schleifscheibe geglättet. Bei einer Schablone, die unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt wird, kann nicht gewährleistet werden, daß sie dieselbe Größe wie die Brillenglasöffnung in der Brillenfassung hat, sofern nicht eine Kompensation für die Dicke des Abtaststiftes, die Tiefe der Nut für die Brillenglasumfangswulst (eyewire) und dgl. erfolgt.
Das vorstehend beschriebene Verfahren des Abtastens der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung zum Bestimmen der Größe und der Form der Brillenglasöffnung erfordert einen hohen Grad an Geschicklichkeit, ist zeitraubend, und die sich aufgrund des Abtastens ergebende Schablone ist möglicherweise fehlerbehaftet.
Die Erfindung beseitigt deshalb die vorgenannten Probleme und Beschränkungen durch Schaffung einer Vorrichtung zum Abtasten des inneren Umfangs der Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung, um für eine Anzahl von abgefühlten Positionen längs des Abtastweges jeweils einen Satz von Koordinaten zu erzeugen, die den Weg und gemeinsam abmessungsmäßig die Größe und die Form der abgetasteten Brillenglasöffnung kennzeichnen.
Weiter schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Abtasten des äußeren Umfangs eines Brillenglases oder einer Schablone, um für eine Anzahl von abgefühlten Positionen längs des Abtastweges jeweils einen Satz von Koordinaten zu erzeugen, die den Weg definieren und gemeinsam die Größe und die Form des abgetasteten Brillenglases oder der abgetasteten Schablone kennzeichnen.
Ferner wird gemäß der Erfindung in einem Speicher der Satz von Koordinaten abgespeichert, der die Größe und die Form der einer bestimmten Brillenfassung zugeordneten Brillenglasöffnung kennzeichnet, um sie bei Bedarf anschließend wiederfinden zu können.
Schließlich schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Abtasten des inneren Umfangs einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung, wobei die Vorrichtung relativ billig ist, einfach im Gebrauch ist, zuverlässig ist und in der Lage ist, ein Abtastergebnis genau zu kopieren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abtasten des inneren Umfangs einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung und zum Erzeugen einer Anzahl von Koordinaten, von denen jede eine zugeordnete Position längs des abgetasteten Weges darstellt. Die Vorrichtung enthält einen Brillenfassungsträger oder eine Brillenfassungsbrücke zum Festhalten der Brillenglasöffnung in der Brillenfassung in einer Ebene, die zu einer Bezugsebene im wesentlichen parallel ist. Eine Abtasteinrichtung, die einen Taster aufweist, der durch eine Tasterhaltevorrichtung gehalten wird und in der Nähe des Brillenfassungsträgers bewegbar ist, ist zum Abtasten des inneren Umfangs der Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung, welche auf dem Träger angeordnet ist, vorgesehen. Der Taster bewegt sich in einer Ebene, die zu der Bezugsebene parallel ist, wenn er der als Führung dienenden Nut für die Umfangsrandwulst des Brillenglases an dem inneren Umfang der Brillenglasöffnung folgt. Eine Abfühleinrichtung, die mit der Abtasteinrichtung verbunden ist, arbeitet mit der Abtasteinrichtung zusammen und fühlt die Abtasteinrichtung in einer Anzahl von Positionen längs des Abtastweges ab. Eine Recheneinrichtung, die auf die Abfühleinrichtung anspricht, bestimmt für eine Anzahl von Positionen längs des Abtastweges jeweils eine Koordinate, die die zugeordnete Position definiert, und ein Satz derartiger Koordinaten wird in gegenseitigen Abstandsintervallen bestimmt, um die Größe und die Form der abgetasteten Brillenglasöffnung dimensionsmäßig zu kennzeichnen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden Drehgeber durch Drehgeberarme angetrieben, welche mit einer Tasterhalteeinrichtung verbunden und durch diese bewegt werden, wenn die Brillenglasöffnung in der Brillenfassung abgetastet wird. Ein Mikroprozessor berechnet die Koordinaten für eine vorbestimmte Anzahl von abgefühlten Positionen längs des Tasterhalteeinrichtungsweges und bestimmt die Kastenabmessungen A und B, den Kasten- oder mechanischen Mittelpunkt sowie die Radien in einer Anzahl von Positionen auf dem Umfang der Brillenglasöffnung zusätzlich zu anderen Abmessungsdaten, um die Größe und die Form der Brillenglasöffnung zu kennzeichnen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Teildraufsicht auf die Brillenfassungsabtastvorrichtung nach der Erfindung, welche strichpunktiert eine Brillenfassung zeigt, die auf dem Fassungsträger ruht und durch eine Halteeinrichtung in ihrer Lage gehalten wird, einen Taster und eine zugeordnete Tasterhalteeinrichtung, eine Daten- und Kommandoeingabetastatur zum Aktivieren und Steuern der Vorrichtung sowie eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Brillenfassungsabtastvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Brillenfassungsabtastvorrichtung nach Fig. 1, welche die Geberarme zeigt, die mit der Tasterhalteeinrichtung an einem Ende drehbar verbunden und jeweils an ihrem freien Ende mit einer Drehgebereinrichtung verschiebbar gekuppelt sind,
Fig. 4 eine Seitenschnittansicht der Tasterhalteeinrichtung, welche einen Endteil jedes Geberarms mit der Einrichtung verbunden zeigt,
Fig. 5 teilweise weggeschnitten in einer Seitenansicht einen der Geberarme, der mit seiner zugeordneten Drehgebereinrichtung verschiebbar gekuppelt ist,
Fig. 6 eine schematische Ansicht der Drehgebereinrichtung nach der Linie 6-6 in Fig. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht des Tasters, der beim Abtasten der Brillenglasumfangswulstnut am inneren Umfang einer Brillenglasöffnung benutzt wird,
Fig. 8 eine Seitenansicht des Tasters, der beim Abtasten des äußeren Umfangs eines Brillenglases oder einer Schablone benutzt wird,
Fig. 9 eine Seitenansicht einer Brillenglashalteblockeinrichtung zum Festhalten eines Brillenglases zur Umfangsabtastung mit der Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 10 eine Unteransicht der Brillenglashalteblockeinrichtung nach Fig. 9,
Fig. 11 eine Seitenansicht einer Schablonenhalteblockeinrichtung zum Festhalten einer Schablone zur Umfangsabtastung mit der Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 12 eine Unteransicht der Schablonenhalteblockeinrichtung nach Fig. 11,
Fig. 13 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Brillenfassungsabtastvorrichtung nach der Erfindung, in der ein Digitalisiertablett mit einem Sensor in der Tasterhalteeinrichtung zusammenwirkt, um die Koordinate zu bestimmen, welcher jeder abgefühlten Position längs des Abtastweges zugeordnet ist, und
Fig. 14 in einer teilweise weggeschnittenen Seitenansicht die Tasterhalteeinrichtung, welche in der Ausführungsform der Brillenfassungsabtastvorrichtung nach Fig. 13 benutzt wird.
In den Fig. 1 und 2 ist die Brillenfassungsabtastvorrichtung nach der Erfindung dargestellt und mit 10 bezeichnet. Die Abtastvorrichtung 10 hat ein Gehäuse 12, das einen unteren Teil 14 und einen oberen Teil oder Deckel 16 aufweist, der zur Befestigung an dem unteren Teil 14 vorgesehen ist. Das Gehäuse 12 hat außerdem eine im wesentlichen ebene Oberfläche 30, längs welcher eine Tasterhalteeinrichtung 32 in einer Ebene bewegt wird, die zu der Ebene der Oberfläche 30 im wesentlichen parallel ist.
Der Deckel 16 des Gehäuses 12 weist eine Tastatur 18 zum Eingeben von Daten oder anderer Information in Form von digital codierten elektrischen Signalen zum Aktivieren und Steuern des Betriebes der Abtastvorrichtung 10 auf. Die Tastatur 18 ist bekannt und ist vorzugsweise mit einer Membran abgedeckt, um die elektrischen Kontakte, die den einzelnen Tasten zugeordnet sind, vor Verunreinigung zu schützen.
Der Deckel 16 ist in Fig. 1 teilweise weggeschnitten gezeigt, um eine elektronische Schaltungsplatte 20 sichtbar zu machen, auf der elektronische Komponenten wie die Steuer-, Rechen- und andere Schaltungsanordnung der Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 angeordnet und miteinander verbunden sind. Elektrische Steuersignale, welche z.B. Starten des Abtastens, Initialisieren, Drucken, usw. repräsentieren, werden über eine elektrische Mehrdrahtleitung 22 in die Schaltungsplatte 20 eingegeben und von dieser abgegeben. Die Leitung 22 ist mit den verschiedenen Unterbaugruppen verbunden, aus denen die Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 aufgebaut ist und die in der folgenden Beschreibung leicht erkennbar sind.
Ein Steuergerät oder Mikroprozessor 24 ist auf der Schaltungsplatte 20 angeordnet und enthält einen Befehlsvorrat in Form eines Steuerprogramms. Das Steuergerät 24 arbeitet aufgrund von verschiedenen eingegebenen und abgefühlten elektrischen Signalen und leitet gemäß dem Befehlsvorrat den Betrieb der Brillenfassungsabtastvorrichtung 10.
Ein Optionswählschalter 26 ist auf der Schaltungsplatte 20 befestigt und mit dem Steuergerät 24 elektrisch verbunden. Der Schalter 26 ist ein 8-Bit-Schalter mit Dual-in-Line- oder Steckgehäuse und wird in eine unter mehreren Positionen ausgewählte gewünschte Position gebracht, um so eine entsprechende Kombination unter mehreren verschiedenen Kombinationen von Ausgangsinformation auszuwählen, die der Kennzeichnung der Größe und der Form einer abgetasteten Brillenglasöffnung, eines abgetasteten Brillenglases oder einer abgetasteten Schablone zugeordnet ist. Die vorbestimmten Kombinationen können beispielsweise die Box- oder Kastenabmessungen der Brillenglasöffnung in der Brillenfassung umfassen, die als A- und B-Abmessungen bezeichnet werden, und den Kastenmittelpunkt oder mechanischen Mittelpunkt des Kastens und demgemäß der Brillenglasöffnung. Nachdem die Kastenabmessungen und der mechanische Mittelpunkt bestimmt worden sind, werden der längste oder effektive Durchmesser ED, der durch den Brillenglasöffnungsmittelpunkt geht, und dessen zugeordneter Winkel berechnet. Der effektive Durchmesser ED wird benutzt, um eine Mindestbrillenglaspreßlingsgröße auszuwählen, um zu gewährleisten, daß eine gewünschte Form aus ihm geschnitten werden kann, d.h. ein Brillenglas weder dicker als notwendig noch zu dünn an seinen Rändern für eine bestimmte gewählte Brillenfassung geschliffen wird. Gemäß einer Option, die durch die Betätigung des Schalters 26 gewählt wird, werden Radienlängen an einer vorbestimmten Anzahl von gegenseitigen Abstand aufweisenden Stellen längs des Abtastweges berechnet. Beispielsweise kann eine gewählte Option bewirken, daß der Befehlsvorrat Radienlängen in 90°- Intervallen berechnet und anzeigt, und eine weitere gewählte Option kann bewirken, daß der Befehlsvorrat Radienlängen in 45°-lntervallen längs des abgetasteten Weges berechnet und anzeigt. Kombinationen, die sich von den vorbestimmten Kombinationen unterscheiden, können realisiert werden, indem der Befehlsvorrat modifiziert wird. Es wird zwar eine vorbestimmte Anzahl von Radien berechnet und angezeigt, der Befehlsvorrat in der bevorzugten Ausführungsform kennzeichnet jedoch eine bestimmte Abtastung durch Berechnen von 400 Radienlängen und von deren zugeordneten Winkeln.
Eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung 28 ist auch auf dem Deckel 16 befestigt und mit einer elektronischen Schaltungsanordnung, welche auf der Schaltungsplatte 20 angeordnet ist, verbunden, welche die Anzeigeeinrichtung auch elektrisch steuert. Die Anzeigeeinrichtung 28 dient als Bedienerführung durch Anzeigen von Nachrichten und Befehlen zum Ausführen der Abtastprozedur. Die Anzeigeeinrichtung 28 zeigt auch den Wert von Abmessungsdaten an, welche der Kennzeichnung der Größe und der Form einer abgetasteten Brillenglasöffnung, eines abgetasteten Brillenglases oder einer abgetasteten Schablone zugeordnet sind. Die Anzeigebetriebsart wird aktiviert, nachdem eine Abtastung abgeschlossen ist, um die Abmessungsdaten anzuzeigen, indem die ANZEIGE-Funktionstaste 17 auf der Tastatur 18 gedrückt wird. Die Anzeigeeinrichtung 28 ist allgemein bekannt und dem Fachmann geläufig.
Eine Brillenfassungstrageinrichtung oder -brücke, die mit 34 bezeichnet ist, weist eine Brückenfläche 36 auf, auf der eine Brillenfassung, die in Fig. 1 strichpunktiert gezeigt und mit 38 bezeichnet ist, ruht und so ausgerichtet ist, daß der Teil der Brillenfassung, welcher die Brillenglasöffnung 40 aufweist, sich freitragend über den Bereich der Oberfläche 30 erstreckt, durch den sich die Tasterhalteeinrichtung 32 bewegt. Die Brückenfläche 36 ist etwas profiliert, um sie einer leichten Krümmung der Brillenfassung anzupassen, die die Ebene der Brillenglasöffnung bildet. Die Brücke 34 ist um eine Achse 42 schwenkbar, welche sich parallel zu der Oberfläche 30 und axial durch ein Ende 44 der Brücke erstreckt. Die Brücke 34 und eine Brillenglasfassung, welche auf der Brückenfläche 36 ruht, drehen sich in der Richtung eines Pfeils 46 zu der Oberfläche 30 hin und von derselben weg, so daß die Ausrichtung der Ebene der Brillenglasöffnung in der Nähe der Tasterhalteeinrichtung 32 während der Abtastprozedur im wesentlichen parallel zu der Ebene der Oberfläche 30 ist. Die Drehung der Brücke 34 wird durch eine Einstell- oder Justiervorrichtung 48 gesteuert, die eine Gewindewelle 50 aufweist, welche in ein Joch 52 geschraubt ist, einen Einstellknopf 54, der an der Welle befestigt ist und, wenn er gedreht wird, bewirkt, daß sich die Welle linear in Richtung eines Pfeils 56 bewegt. Die Brücke 34 schwenkt um die Achse 42, wenn ein Ende 58 der Gewindewelle 50 mit einem Anschlag 60 der Brücke in Kontakt kommt und gegen diesen drückt. Die Brücke 34 hat eine begrenzte Schwenkbewegung um eine Winkelstrecke, die zu der Strecke proportional ist, um die sich das Ende 58 der Welle 50 in der Richtung des Pfeils 56 bewegt.
Eine Brillenfassungshalteeinrichtung 62 ist auf einer Plattform 82 drehbar befestigt, welche neben der Brücke 34 angeordnet ist und benutzt wird, um eine Brillenfassung in einer Position oberhalb des Bewegungsbereiches der Tasterhalteeinrichtung 32 während des Abtastprozesses zu halten. Die Halteeinrichtung 62 weist einen Arm 64 auf, der schwenkbeweglich in Richtung eines Pfeils 68 und um eine Achse 66 ist, welche sich insgesamt rechtwinkelig zu der Oberfläche 30 erstreckt. Der Arm 64 weist eine langgestreckte Stange 70 auf, die an einem Ende in einem Befestigungsteil 72 und an ihrem entgegengesetzten, freien Ende 76 in einem Griff 74 angeordnet ist. Das Befestigungsteil 72 ist durch eine Befestigungsvorrichtung in Form einer Bundschraube 80 drehbar gehalten, welche durch eine Öffnung 78 in dem Befestigungsteil 72 hindurchgeht und in die Oberfläche 81 der Plattform 82 eingeschraubt ist. Die Befestigung kann auch ein Bajonettverschluß oder irgendein anderer geeigneter bekannter Verschluß sein.
Das Befestigungsteil 72 weist außerdem einen federbelasteten Kolben 83 auf, der so angeordnet ist, daß er auf eine Anzahl von Einschnitten 84 ausrichtbar und mit diesen in Eingriff bringbar ist, welche längs der Oberfläche einer viertelkreisförmigen Konsole 86 gebildet sind, die an der Oberfläche 81 der Plattform 82 mittels Schrauben 85 befestigt ist. Sofern der Arm 64 nicht bewegt wird, bewirkt der Eingriff des Kolbens 83 und eines Einschnittes 84, daß der Arm in jeder der Einschnittpositionen längs der Konsole 86 stationär bleibt. Die Positionierung des Arms 64 an einer Stelle, welche einem der Einschnitte entspricht, wird durch eine Bedienungsperson so gewählt, daß der Arm in seiner besten Ausrichtung längs der Konsole 86 ist, um eine Brillenfassung während der Abtastprozedur festzuhalten. Die Viertelkreiskonsole 86 weist auch einen Einschnitt 88 auf, der benutzt wird, um den Arm 64 in einer Ruheposition zu halten.
Die Brillenfassungshalteeinrichtung 62 weist ein Brillenfassungsanlageteil 90 auf, das sich koaxial längs der Oberfläche der Stange 70 des Arms 64 verschiebt. Das Anlageteil 90 ist mittels Daumendruck bis in Kontakt mit der Brillenfassung verschiebbar. Eine Brillenfassung wird auf die Brückenfläche 36 aufgebracht und über der Oberfläche 30 wie oben erläutert ausgerichtet. Die Brillenfassung wird zusätzlich an einer Vorderrandfläche 91 der Brücke 34 in Anlage gebracht. Die Randflächen 92 bzw. 91 liegen in derselben Ebene und dienen als Ausrichteinrichtung für eine Brillenfassung, so daß die A-Achse der Brillenfassung richtig in bezug auf die A-Achse eines Brillenglases oder einer Schablone ausgerichtet ist, welche der Brillenglasöffnung in der Brillenfassung zugeordnet ist. Wenn es sich bei der Brillenfassung um einen Typ handelt, bei dem sich ein vorstehendes Nasenteil oberhalb der Brillenfassung erstreckt, wird die Brillenfassung um 180° gedreht, so daß der untere Teil der Brillenfassung mit den Randflächen 92 und 91 in Kontakt ist, um die richtige A-Achsenausrichtung zu erzielen. Wenn das Anlageteil 90 die Brillenfassung 38 berührt, kippt es etwas seitwärts und verspannt sich selbst, um die Brillenfassung an einer Bewegung zu hindern, ohne daß Kraft auf die Brillenfassung durch zusätzlichen Daumendruck ausgeübt wird, und das Anlageteil 90 selbst wird an einer weiteren Bewegung auf der Oberfläche der Stange 70 gehindert. Infolgedessen wird eine Brillenfassung in Position gehalten, ohne daß die Brillenglasöffnung in der Brillenfassung verzogen wird. Dieses Merkmal ist besonders wichtig, wenn Brillenöffnungen in Metallbrillenfassungen abgetastet werden, da eine Metallbrillenfassung durch Ausübung minimaler Kraft leicht verzogen wird.
Es wird nun weiter auf die Fig. 1 und 2 und zusätzlich auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Die Tasterhalteeinrichtung 32 ist wie dargestellt drehbar um eine Längsachse 114 mit zwei Geberarmen 96 bzw. 98 gekuppelt. Der Geberarm 96 ist an einem Ende 100 in einem Stangenende 102 axial gelagert. Das Stangenende 102 weist ein Kugellager 104 auf und ist am besten in Fig. 4 zu erkennen. Ebenso weist der Geberarm 98 ein Ende 106 auf, das in einem Stangenende 108 axial gelagert ist. Das Stangenende 108 weist ein Kugellager 110 auf und ist ebenfalls in Fig. 4 am besten zu erkennen. Die Kugellager 104 und 110 sind in Deckung miteinander und mit einer zylindrischen Achse 112. Die Achse 112 ist zu der Achse 114 koaxial, welche sich longitudinal längs des radialen Mittelpunktes der Halteeinrichtung 32 erstreckt, und ist im wesentlichen rechtwinkelig zu der unteren Fläche 116 der Halteeinrichtung 32. Der innere Laufring 118 des Kugellagers 104 und der innere Laufring 120 des Kugellagers 110 sind mit der Achse 112 zur Bewegung mit derselben und mit der Halteeinrichtung 32, wenn diese sich längs der Oberfläche 30 bewegt, verbunden. Der äußere Laufring 122 des Lagers 104 ist an dem Stangenende 102 zur Drehbewegung mit diesem und um die Achse 112 sowie die Achse 114 fest angebracht. Der äußere Laufring 124 des Lagers 110 ist ebenso an dem Stangenende 108 zur Drehbewegung mit dem Stangenende um die Achse 112 sowie die Achse 114 fest angebracht. Die Kugellager 104, 110 und ihre zugeordneten Stangenenden 102, 108 werden gewählt, um eine seitliche Bewegung zwischen den Oberflächen des inneren und des äußeren Laufringes des Lagers sowie zwischen den Oberflächen des inneren Laufringes und der Achse 112 zu minimieren. Das Vorhandensein einer seitlichen Bewegung in einem der Lager oder zwischen der Kupplung der Achse 112 und eines Stangenendes führt zu reduzierter Genauigkeit und zu übermäßigen Toleranzen zwischen den Abmessungsdaten, welche durch die Abtastvorrichtung 10 erzeugt werden, und den tatsächlichen Abmessungen einer abgetasteten Brillenglasöffnung.
Die Tasterhalteeinrichtung 32 weist einen Taststift oder Taster 126 auf, der am besten in Fig. 7 zu erkennen ist und einen axial langgestreckten, zylindrischen unteren Teil 128 hat. Der Außendurchmesser des unteren Teils 128 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser von Kugellaufbuchsen 111, 113, welche koaxial zu der Achse 112 angeordnet sind. Der Taster 126 ist in der Achse 112 und den Kugellaufbuchsen 111, 113 koaxial beweglich in der Richtung eines Pfeils 130 angeordnet, um eine kontinuierliche Justierung der vertikalen Höhe des Tasters 126 zum Kompensieren von Differenzen in dem Relativabstand zwischen der Brillenglasumfangswulstnut eines Typs von Brillenfassung, der auf der Brücke 34 und der Oberfläche 30 positioniert ist, und der Brillenglasumfangswulstnut einer Brillenfassung anderen Typs zu kompensieren, die auf der Brücke 34 und der Oberfläche 30 positioniert ist. Eine solche Vertikalbewegung kann beispielsweise auch auftreten, wenn der Relativabstand zwischen der Brillenfassungsumfangswulstnut, welche dem Brillenfassungstyp zugeordnet ist, und der Oberfläche 30 sich in verschiedenen Meßpunkten längs des Innenumfangs der Brillenglasöffnung verändert. Ein Futter 115 umschließt eine Nut 117, welche in dem oberen Teil des unteren Teils 128 vorgesehen ist und benutzt wird, den Taster 126 in Richtung des Pfeils 130 anzuheben.
Das obere Ende 131 des Tasters 126 weist einen in Umfangsrichtung nach außen V-förmigen Teil 132 auf, der einen Scheitel 134 hat, welcher für den komplementären Eingriff in die Brillenglasumfangswulstnut einer Brillenglasöffnung ausgebildet ist. Vorzugsweise hat der Scheitel 134 einen Winkel 136 zwischen dem maximalen Winkel einer Brillenglasumfangswulstnut gemäß der Festlegung in den ANSI- Normen und dem maximalen Winkel der Fase an einem Brillenglas. Der maximale Nutwinkel wird auf 110° eingestellt, und der maximale Fasenwinkel wird auf 130° eingestellt. Infolgedessen liegt der Tasterwinkel 136 zwischen den beiden Maximalwinkeln und beträgt vorzugsweise 120°.
Gemäß den Fig. 3 und 4 weist die Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 eine Luftpumpe oder eine andere geeignete Luftkomprimiereinrichtung 138 auf, die über eine Leitung 142 mit einer Öffnung 140 verbunden ist, welche sich durch den Körper der Halteeinrichtungsbewegungsfläche 30 erstreckt, um Luft dem Bereich zwischen der unteren Fläche 116 der Tasterhalteeinrichtung 32 und der Oberfläche 30 zuzuführen, wodurch der Luftdruck, welcher zwischen den Flächen 116 und 30 gebildet wird, bestrebt ist, die Tasterhalteeinrichtung 32 anzuheben. Der Anhebevorgang, der durch den Luftdruck hervorgerufen wird, erleichtert die Bewegung der Tasterhalteeinrichtung 32 durch eine Bedienungsperson, wenn die Tasterhalteeinrichtung auf ihrem Abtastweg bewegt wird, um den inneren Umfang der Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung abzutasten. Der Durchmesser der Basis der Tasterhalteeinrichtung 32 ist ausreichend groß, so daß die Basis die Öffnung 140 in jedem der verschiedenen Punkte auf der Oberfläche 30, über die sich die Tasterhalteeinrichtung 32 bewegt, bedeckt.
Der Geberarm 96 hat eine variable Länge und weist eine axial langgestreckte Stange auf, deren freies Ende 144 durch eine Drehgebereinrichtung 146 gehalten ist. Der Arm 96 ist in einer durch einen Pfeil 148 angegebenen Richtung hin- und her bewegbar, wenn sich die Länge des Arms ändert, wenn die Tasterhalteeinrichtung 32 über die Oberfläche 30 bewegt wird. Das Ende 144 des Arms 96 legt einen gekrümmten Weg zurück, der durch einen Pfeil 150 angegeben ist, wenn sich die Drehgebereinrichtung 146 um eine Achse 152 dreht. Die Achse 152 erstreckt sich im wesentlichen rechtwinkelig zu einer Ebene, die zu der Ebene der Oberfläche 30 parallel ist, und quer zur einer Achse 154, welche sich axial in Längsrichtung durch den Mittelpunkt des Arms 96 erstreckt.
Der Geberarm 98 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Geberarm 96. Der Geberarm 98 hat eine variable Länge und weist eine axial langgestreckte Stange auf, deren freies Ende 156 durch eine Drehgebereinrichtung 158 gehalten ist. Der Geberarm 98 ist in einer durch einen Pfeil 160 angegebenen Richtung hin- und her bewegbar, wenn sich die Länge des Arms ändert, wenn die Tasterhalteeinrichtung 32 über die Oberfläche 30 bewegt wird. Das Ende 156 des Geberarms 98 bewegt sich auf einem gekrümmten Weg, der durch einen Pfeil 162 angegeben ist, wenn die Drehgebereinrichtung 158 sich um eine Achse 164 dreht. Die Achse 164 erstreckt sich im wesentlichen rechtwinkelig zu einer Ebene, die zu der Ebene der Oberfläche 30 parallel ist, und quer zu einer Achse 166, welche sich axial in Längsrichtung durch die Mitte des Arms 98 erstreckt.
Die Drehgebereinrichtungen 146 und 158 sind auf einer Befestigungsplatte 168 in einem gegenseitigen Abstand C befestigt. Die Befestigungsplatte 168 ist an dem Basisteil 14 des Gehäuses 12 befestigt. Der Abstand C zwischen den Drehachsen 152, 164, welche den Gebereinrichtungen 146 bzw. 158 zugeordnet sind, bildet eine Seite eines Dreiecks. Die Daten, die die Strecke C darstellen und ihr entsprechen, werden durch den Mikroprozessorbefehlsvorrat in Verbindung mit Daten benutzt, welche die Änderung der Länge der Arme 96 und 98 darstellen und dieser Änderung entsprechen, die durch die Gebereinrichtungen 146 und 158 abgefühlt wird, was im folgenden näher erläutert ist.
In Fig. 3 ist die Länge des Geberarms 96 mit dem Buchstaben A bezeichnet und stellt die Strecke von der Drehachse 152 der Drehgebereinrichtung 146 bis zu der vertikalen Achse 114 der Tasterhalteeinrichtung 32 dar. Die Länge des Geberarms 98 ist mit dem Buchstaben B bezeichnet und stellt die Strecke zwischen der Drehachse 164 der Drehgebereinrichtung 158 und der Längsachse 114 der Tasterhalteeinrichtung 32 dar. Die Längsachse 114 der Tasterhalteeinrichtung 32 geht quer durch den Schnittpunkt der Achsen 154 und 166 der Arme 96 und 98. Wie im folgenden erläutert wird eine X, Y-Koordinate, welche dem Schnittpunkt der Achse 114 der Tasterhalteeinrichtung 32 mit einem Datenpunkt in einem Datenraum längs der Oberfläche 30 entspricht, berechnet, indem trigonometrische Beziehungen und die arithmetischen Werte der Längen A, B und C benutzt werden.
In den Fig. 3, 5 und 6 sind die Drehgebereinrichtung 158 und ihr zugeordneter Geberarm 98 ausführlicher gezeigt. Die Drehgebereinrichtung 146 und der Geberarm 96 haben gleiche Elemente und arbeiten auf dieselbe Weise wie die Drehgebereinrichtung 158 und der Geberarm 98. Infolgedessen werden der Kürze halber im folgenden der Geberarm 98 und seine zugeordnete Drehgebereinrichtung 158 näher beschrieben, und diese Beschreibung gilt auch für den Geberarm 96 und seine zugeordnete Drehgebereinrichtung 146.
Ein Zahnstangentrieb 169 ist in Längsrichtung längs des Arms 98 und mit Abstand von diesem an dessen freiem Ende 156 befestigt. Die Zähne 170 des Zahnstangentriebs 169 sind für einen Antriebseingriff mit Zähnen eines Ritzels 172 vorgesehen. Das Ritzel 172 ist mit einem Ende einer Welle 176 verbunden, und das andere Ende der Welle ist mit einem Drehgeber 174 verbunden. Der Drehgeber 174 ist an einem Gehäuse 178 befestigt, und das Gehäuse 178 ist mit der Befestigungsplatte 168 durch eine Achse 180 verbunden. Die Welle 180 ist mit einem Ende 181 in einer Befestigungseinrichtung 182 drehbar befestigt und mit ihrem anderen Ende 184 in dem unteren Teil des Gehäuses 178 gelagert. Die Drehgebereinrichtung 158 dreht sich um die Schwenkachse 164, welche sich axial durch die Mitte der Achse 180 erstreckt und die Achse 166 des Arms 98 rechtwinkelig schneidet. Die Schwenkachse 164 geht im wesentlichen durch den Eingriffsschnittpunkt der Zähne 170 des Zahnstangentriebs 169 und der Zähne des Ritzels 172 hindurch, so daß die Drehung der Drehgeberwelle für eine gegebene lineare Bewegung des Geberarms 98 in allen Drehstellungen um die Schwenkachse 164 dieselbe ist.
Der Zahnstangentrieb 169 ist mit dem Ende 156 des Arms 98 durch Endkupplungsteile 186 und 188 verbunden. Die Endkupplungsteile 186, 188 haben eine Öffnung, durch die der Arm hindurchgeführt ist, und sind mit einem geteilten Abschnitt versehen, so daß eine Schraube oder eine andere Vorrichtung benutzt werden kann, um den geteilten Abschnitt zusammenzuziehen, um die Oberfläche des Arms zu erfassen und festzuhalten. Die Kupplungsteile 186 und 188 sind lösbar, um das Ausrichten des Zahnstangentriebs 169 auf das Ritzel 172 und die Drehgebereinrichtung 158 zu erleichtern. In der dargestellten Ausführungsform weist das Kupplungsteil 186 eine Schraube 190 zum Festspannen und Lockern des Kupplungsteils an dem Arm 98 auf, und das Kupplungsteil 188 weist eine Schraube 192 zum Festspannen und Lockern dieses Kupplungsteils an dem Arm 98 auf.
Die Drehgebereinrichtung 158 weist außerdem eine Vorspanneinrichtung 194 auf, welche die Zähne 170 der Zahnstange 169 in Eingriff mit den Zähnen des Ritzels 172 drückt. Die Vorspanneinrichtung 194 weist ein Andrückglied 196 auf, welches an dem Drehgebergehäuse 178 durch einen Bolzen 198 drehbar befestigt ist, welcher durch eine Öffnung an einem Ende des Andrückgliedes 196 und durch eine Öffnung in dem Gehäuse 178, welche mit der Andrückgliedöffnung in Deckung ist, hindurchgeführt ist. Der Bolzen 198 wird an dem Gehäuse durch eine Mutter 200 gehalten. Eine Vorspannfeder 202 ist zwischen einer Fläche des Andrückgliedes 196 und einer vertikalen Innenwandfläche des Gehäuses 178 angeordnet und drückt das andere Glied 196 in Richtung eines Pfeils 204 gegen die hintere Fläche 206 des Zahnstangentriebs 169. Die Vorspanneinrichtung 194 gewährleistet, daß die Zähne 170 des Zahnstangentriebs 169 in festem Eingriff mit den Zähnen des Ritzels 172 sind, um Spiel zwischen den Zähnen des Zahnstangentriebs und des Ritzels im wesentlichen zu eliminieren, wenn der Arm 98 den Zahnstangentrieb bewegt. Infolgedessen eliminiert der formschlüssige Eingriff zwischen den Zahnstangenzähnen 170 und dem Ritzel 172 das Auftreten eines Drehfehlers, der normalerweise auf den Drehgeber 174 übertragen würde, wenn der Arm 98 durch die Tasterhalteeinrichtung 32 beim Abtasten der Brillenglasöffnung bewegt wird.
Die Drehgebereinrichtung 146, welche dem Geberarm 96 zugeordnet ist, arbeitet ähnlich wie die Drehgebereinrichtung 158. Die Drehgebereinrichtung 146 weist einen Drehgeber 208 auf, eine Welle und ein Ritzel 210, das zum Antreiben des Drehgebers mit der Welle verbunden ist. Der Arm 96 weist einen Zahnstangentrieb 212 auf, der mit dem Arm 96 verbunden ist, und der Zahnstangentrieb weist eine Reihe von Zähnen 214 auf, welche mit den Zähnen des Ritzels 210 in Eingriff sind, um den Drehgeber 208 zu drehen, wenn sich der Arm 96 bewegt. Eine Vorspanneinrichtung 216 weist ein Andrückglied 218 und eine Vorspannfeder 220 auf, welche das Andrückglied 218 gegen die hintere Fläche 222 der Zahnstange 212 drückt, um die Zahnstangenzähne 214 in Kontakt mit den Zähnen des Ritzels 210 zu halten. Der formschlüssige Eingriff zwischen den Zahnstangenzähnen und dem Ritzel eliminiert im wesentlichen jedes Spiel zwischen den Zahnstangenzähnen und verhindert das Auftreten eines Drehfehlers an dem Drehgeber 208, wenn der Arm 96 während des Abtastvorganges bewegt wird.
Die Drehgeber 174 und 208 sind elektrisch mit einer elektronischen Schaltungsanordnung verbunden, welche auf der Schaltungsplatte 20 (in Fig. 1 gezeigt) angeordnet ist und die durch die Drehgeber erzeugten elektrischen Signale abfühlt. Der Drehgeber, der bei der Erfindung benutzt wird, kann irgendeiner von mehreren unterschiedlichen Typen sein, und solche Drehgeber sowie deren Betriebskennlinien sind allgemein bekannt. Vorzugsweise ist der Drehgeber ein optisch-inkrementeller, richtungsempfindlicher Drehgeber, der Impulse mit gleichmäßigem Abstand erzeugt, wenn die Drehgeberwelle gedreht wird.
Die elektrischen Ausgangssignale des Drehgebers werden an eine Zählschaltung angelegt, die auf der Schaltungsplatte 20 angeordnet ist und die Anzahl der Impulse zählt, welche durch den Drehgeber erzeugt werden, wenn sich die Drehgeberwelle von einer Startposition bis zu einer Endposition bewegt. Die Anzahl der Impulse, die gezählt werden, entspricht der linearen Bewegung des Drehgeberarms, der dem Drehgeber zugeordnet ist. Da die relative Änderung in der Wellendrehposition durch die Anzahl der Impulse bestimmt wird, welche durch den Drehgeber ab einer Startposition bis zu einer Endposition erzeugt werden, ist die Start- oder Nullposition der Welle nicht festgelegt. Infolgedessen kann die Drehgeberwelle am Anfang in irgendeiner Drehposition sein, und von dieser Position aus wird die relative inkrementelle lineare Strecke, die der zugeordnete Drehgeberarm zurückgelegt hat, bestimmt, indem die Anzahl der Impulse, welche durch den Drehgeber zwischen einer Start- und einer Endposition erzeugt worden sind, in lineare Meßeinheiten umgewandelt werden. Beispielsweise kann ein Zählwert von zehn Impulsen einer linearen Bewegung von einem Millimeter äquivalent sein.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist der Mikroprozessor 24 mit jedem Zähler verbunden, der seinem Drehgeber zugeordnet ist, und liest die Anzahl der Impulse, welche durch den Zähler während eines Abtastintervalls gezählt werden, wenn Impulse durch den Drehgeber erzeugt werden. Der Mikroprozessor 24 berechnet in Übereinstimmung mit dem Befehlsvorrat und der bekannten Beziehung zwischen der Anzahl von Impulsen, welche durch die Drehgeberwellendrehung erzeugt worden sind und einer bestimmten Strecke entsprechen, die durch den Drehgeberarm zurückgelegt worden ist, die inkrementelle lineare Strecke, um die sich der Drehgeberarm während jedes Abtastintervalls bewegt hat. Die berechnete inkrementelle Strecke wird durch den Mikroprozessor 24 auf unten näher erläuterte Weise benutzt, um die rechtwinkelige X, Y-Koordinate für jeden Datenpunkt in einem Datenraum zu bestimmen, in dem der Datenpunkt die Lage des Tasters 126 an jeder abgetasteten Stelle längs des Abtastweges der Einrichtung 32 definiert, wenn der Taster 126 den inneren Umfang einer Brillenglasöffnung abtastet.
Die rechtwinkelige X, Y-Koordinateninformation, welche der Position des Tasters 126 an jeder abgetasteten Stelle auf seinem Abtastweg entspricht, wird durch die Abtastvorrichtung folgendermaßen erzeugt. Gemäß den Fig. 1 bis 3 weist der vordere Rand 92 der Plattform 82 eine V-förmige, vertikale Bezugsnut 94 auf. Die Lage der Nut 94 wird relativ zu den Drehachsen 152 und 164, welche den Armen 96 bzw. 98 zugeordnet sind, justiert, und die Lage der Nut wird im Herstellungszeitpunkt festgelegt. Die Justierung beinhaltet das Positionieren des Scheitels 134 des Tasters 126, welche durch die Tasterhalteeinrichtung 32 in der Nut 94 gehalten wird, und das Justieren der Position des vorderen Randes 92 und demgemäß der Nut 94, so daß die Längen A und B, welche den Armen 96 bzw. 98 zugeordnet sind, einander gleich sind. In Wirklichkeit haben die Längen A und B eine bekannte, vorbestimmte Größe, wenn die Vorrichtung gemäß einer Fertigungsentwurfsspezifikation aufgebaut ist. Die Länge C zwischen den Drehpunkten 152 und 164 ist fest und ebenfalls gleich einer bekannten vorbestimmten Länge. Die Längen A, B und C repräsentieren die Längen der drei Seiten eines Dreiecks, und, wenn das Dreieck in einen kartesischen Koordinatendatenraum übertragen wird, d.h. einem rechtwinkeligen Koordinatendatenraum überlagert wird, wobei sich der Scheitel des Winkels, den die Seiten A und C bilden, im Ursprung befindet, kann die rechtwinkelige X, Y- Koordinate in dem Schnittpunkt der Seiten A und B relativ zu dem Ursprung des X, Y-Koordinatendatenraums in jedem Punkt in dem Datenraum bestimmt werden, indem bekannte trigonometrische Beziehungen benutzt werden. Es wird zwar eine Bezugsnut 94 als Eichposition in der dargestellten Ausführungsform benutzt, dasselbe Ergebnis wird jedoch erzielt, indem die Tasterhalteeinrichtung 32 in Richtung weg von der Brücke 34 ausgedehnt wird, so daß die Längen von A und B, welche den Armen 96 bzw. 98 zugeordnet sind, einander gleich sind, und indem diese Position als Eichposition benutzt wird.
Als Beispiel werde hier angenommen, daß die Drehachse 152 der Ursprung des rechtwinkeligen X, Y-Koordinatendatenraums ist und daß sich die X-Achse längs der Linie erstreckt, welche durch die Drehachsen 152 und 164 gebildet wird, und daß weiter die Länge C auf der X-Achse liegt. Weiter werde angenommen, daß sich die Y-Achse rechtwinkelig zu der X-Achse erstreckt und durch die Drehpunktachse 152 hindurchgeht und dadurch die Drehachse 152 zu dem Ursprung des Datenraums macht, d.h. X(0), Y(0). Mit den vorstehenden Annahmen kann die Lage der Tasterhalteeinrichtung 32 und demgemäß des Tasters 126 als eine rechtwinkelige X, Y-Koordinate in jedem Punkt des Datenraums unter Verwendung folgender Formeln ausgedrückt werden:
Y = A²-X²
wobei A die Länge des Arms 96, B die Länge des Arms 98, und C der Abstand zwischen den Drehachsen 152 und 164 ist.
Die Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 ist so ausgebildet, daß sie die Information in rechtwinkeligen X, Y-Koordinaten, welche die Position des Tasters 126 längs der Bewegungsfläche repräsentiert, folgendermaßen erzeugt. Die Tasterhalteeinrichtung 32 wird bewegt, um den Scheitel 134 des Tasters 126 in der Bezugsnut 94 zu positionieren, nachdem der Vorrichtung 10 Strom zugeführt worden ist. Die Impulszähler, welche den Drehgebern 174 und 208 zugeordnet sind, werden initialisiert oder auf null gesetzt, und weil die Längen A und B bekannt sind, wenn der Taster 126 in der Nut 94 angeordnet ist, ist die entsprechende X, Y-Koordinate bekannt. Die Vorrichtung 10 ist geeicht, wenn sich der Tasterscheitel 134 in der Nut 94 befindet und eine INITIALISIEREN-Funktionstaste 19 auf der Tastatur 18 betätigt wird. Der Taster 126 wird dann zu dem inneren Umfang der Brillenglasöffnung bewegt, und der Scheitel 134 wird in der für die Brillenglasumfangsrandwulst vorgesehenen Nut der Brillenfassung positioniert, die auf der Brücke 34 festgehalten ist, um den Abtastprozeß zu starten.
Der Abtastprozeß wird eingeleitet durch Betätigen einer START-Funktionstaste 21 auf der Tastatur 18. Der Mikroprozessor 24 führt den Start einer Abtastung ab und fragt die Inhalte der Abtastzähler ab, welche den Drehgebern 174 und 208 zugeordnet sind, um festzustellen, ob es eine Änderung in den Längen A und B gegeben hat, d.h. ob sich der Impulszählwert der Zähler aufgrund der Drehung der entsprechenden Drehgeberwelle geändert hat, und, wenn dem so ist, seit der letzten Abfrage über einen Schwellenzählwert angestiegen ist. Wenn der Schwellenzählwert überschritten wird, liest der Mikroprozessor die Zähler ab und speichert den Impulszählwert, welcher dem abgefühlten Datenpunkt zugeordnet ist. Die Mikroprozessorbefehlsvorratzykluszeit ist ausreichend schnell, um inkrementelle Bewegungen des Tasters 126 zu erkennen, und bewirkt, daß eine Ablesung bei jedem gewünschten Datenpunkt in dem Datenraum längs der Bewegungsbahn ungeachtet der Geschwindigkeit aufgezeichnet wird, mit der der Taster an dem Innenumfang der Brillenglasöffnung entlangbewegt wird. Die Länge von A und B wird in jedem Datenpunkt bestimmt, indem die inkrementelle Längenänderung zu der letzten bekannten Länge algebraisch addiert wird.
Die Daten, welche die inkrementelle Änderung in den Längen A und B repräsentieren, werden in im wesentlichen gleichen Abständen längs der Bewegungsbahn und vorzugsweise in 1°-Intervallen um den inneren Umfang der Brillenglasöffnung gesammelt. Bei Beendigung einer Abtastung berechnet der Mikroprozessor gemäß dem Befehlsvorrat, welcher die obigen Formeln enthält, die entsprechenden Koordinaten für jeden Datenpunkt, der längs der Bewegungsbahn abgefühlt wird. Die Information, welche die Koordinaten darstellt, die die Größe und die Form der abgetasteten Brillenglasöffnung festlegen, wird in ein digital codiertes Signal umgewandelt und in einer Speichervorrichtung wie z.B. einem RAM usw. für den späteren Gebrauch und die spätere Verarbeitung durch die Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 abgespeichert. Die Digitalsignalinformation kann durch andere Hilfsausrüstung benutzt werden, z.B. eine Randumrißkopier- und -schleifvorrichtung, oder zu einem entfernten Datenbasiscomputer zum späteren Gebrauch oder zur späteren Verarbeitung usw. oder zu einem Brillenglasschablonengenerator übertragen werden, wie er beispielsweise in einer noch weiteren gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist, welche ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schablone für eine Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung betrifft und für welche die Priorität der US-Anmeldung, Serial No. 8 96 616, vom 14. August 1986 in Anspruch genommen worden ist.
Eine JOB-Funktionstaste 35, die auf der Tastatur 18 angeordnet ist, wird benutzt, um eine besondere Identifizierungszahl einer Gruppe von Abmessungsdaten für eine bestimmte Abtastung zuzuordnen, um den späteren Zugriff und das Wiederauffinden in dem Speicher der Abtastvorrichtung zu gestatten. Die Jobnummer wird vor dem Ende einer Abtastung durch Betätigen der JOB-Funktionstaste 35 und durch Eingeben einer gewünschten Jobnummer über die numerischen Tasten der Tastatur 18 eingegeben.
Bei der Erfindung gibt es für das Anzeigen des Endes einer Abtastung mehrere Möglichkeiten, die im folgenden angegeben sind. In einem Fall erkennt der Mikroprozessor 24, daß der Taster 126 eine vollständige Abtastung um eine Brillenglasöffnung herum ausgeführt hat, indem er feststellt, daß eine übergroße Zahl von Datenpunktablesungen ermittelt und aufgezeichnet worden ist. Auf das Erfassen einer übergroßen Anzahl von abgefühlten Punkten hin begrenzt der Mikroprozessor 24 die Anzahl auf eine vorbestimmte Anzahl von Datenpunkten. Die Anzahl von abgefühlten Datenpunkten, welche pro Abtastung notwendig ist, um eine Brillenglasöffnung bestimmter Größe genau zu beschreiben, ist in einer Tabelle in dem Befehlsvorrat vorbestimmt und gespeichert. In einem anderen Fall kann das Ende einer Abtastung manuell zu irgendeiner Zeit durch Betätigung irgendeiner Taste auf der Tastatur 18 signalisiert werden.
Ein weiteres Merkmal der Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 nach der Erfindung gestattet, den Abstand zwischen den Brillenglasöffnungen einer Brillenfassung leicht zu bestimmen. Die Brillenfassung wird auf der Brücke 34 auf oben beschriebene Weise ausgerichtet und festgehalten und weiter so positioniert, daß die Nasenbrücke der Brillenfassung über dem Nahbereich des Tasters 126 und der Tasterhalteeinrichtung 32 ist. Es wird angenommen, daß die Vorrichtungs- und Tasterstartposition auf oben beschriebene Weise geeicht wird. Die DBL (Abstand zwischen den Brillengläsern oder distance between lens)-Funktionstaste 23, die auf der Tastatur 18 angeordnet ist, wird betätigt, und der innere Umfang der Brillenglasöffnungen auf der Nasal­ seite oder auf beiden Seiten der Nasenbrücke der Brillenfassung wird abgetastet. Der Mikroprozessor 24 fühlt auf oben beschriebene Weise den Impulszählwert der Zähler ab, welche den Drehgebern 174 und 208 zugeordnet sind, und berechnet gemäß dem Befehlsvorrat den Abstand zwischen den Brillenglasöffnungen und zeigt den berechneten Abstand auf der Anzeigeeinrichtung 28 an.
Die Abtastvorrichtung 10 kann mit einem Drucker verbunden werden, der auf einem Aufnahmemedium wie beispielsweise Papier die Abmessungsdaten gemäß der gewählten Option ausdruckt, welche die Größe und die Form der Brillenglasöffnung, den Abstand zwischen den Brillenglasöffnungen und andere Daten kennzeichnen. Ein Drucker, der mit der Vorrichtung 10 verbunden ist, wird durch Betätigen der DRUCK-Funktionstaste 25 auf der Tastatur 18 in Betrieb gesetzt. Die Abmessungsdaten können auch zu einem Schablonengenerator gesendet werden, der mit der Abtastvorrichtung 10 verbunden ist, indem die SENDEN-Funktionstaste 27 auf der Tastatur 18 betätigt wird.
Die Daten werden in der als Beispiel dargestellten Ausführungsform gesendet, indem das herkömmliche, bekannte RS-232-Datenformat benutzt wird.
Die Betätigung der AUGE-Funktionstaste 29 auf der Tastatur 18 gestattet einer Bedienungsperson der Abtastvorrichtung 10, entweder die rechte oder die linke Brillenglasöffnung einer Brillenfassung abzutasten und das Spiegelbild der abgetasteten Öffnung zu erzeugen, d.h. eine rechte Öffnung wird als eine linke Öffnung und eine linke Öffnung als eine rechte Öffnung gekennzeichnet.
Die Abtastvorrichtung 10 kann auch benutzt werden, um die Größe und die Form eines Brillenglases oder einer Schablone auf ähnliche Weise wie eine Brillenglasöffnung einer Brillenfassung zu kennzeichnen. Zu diesem Zweck wird auf die Fig. 8-12 Bezug genommen. Ein Taster zum Abtasten des äußeren Umfangs eines Brillenglases oder einer Schablone ist in Fig. 8 gezeigt und mit 250 bezeichnet. Der Taster oder Taststift 250 gleicht dem Taststift 126 zum Abtasten der Nut für die Umfangsrandwulst eines Brillenglases, mit Ausnahme hinsichtlich der oberen Abtastposition. Der Taster 250 weist einen axial langgestreckten zylindrischen Abtastteil 252 auf, mit dem der Oberfläche des äußeren Umfangs eines Brillenglases oder einer Schablone gefolgt wird. Der Taster 250 hat einen langgestreckten unteren Teil 253 ähnlich dem unteren Teil 128 des Taster 126, und der untere Teil 253 bewegt sich ebenfalls in Längsrichtung in den Kugellagern 111, 113 der Tasterhalteeinrichtung 32. Der Taster 250 hat eine wahlweise vorhandene Nut 251 zum Aufnehmen einer Klammer ähnlich der Klammer 115, die bei dem in Fig. 4 gezeigten Taster 126 benutzt wird.
Eine Brillenglasbefestigungsblockbaugruppe, die mit 254 bezeichnet ist, ist in den Fig. 9 und 10 gezeigt und wird benutzt, um ein abzutastendes Brillenglas freitragend über dem Bewegungsbereich der Tasterhalteeinrichtung 32 der Abtastvorrichtung 10 nach Fig. 1 zu halten. Die Baugruppe 254 weist Paßstifte 256 und 258 und ein Befestigungselement 260 auf, das von der Unterseite 262 der Baugruppe vorsteht. Die Paßstifte 256 und 258 und das Befestigungselement 260 sind für komplementären Eingriff in Paßöffnungen 264, 266 und einem Befestigungselementaufnehmer 268, der längs der Oberfläche 81 der Plattform 82 angeordnet ist, positioniert. Das Befestigungselement 260 und der Aufnehmer 268 sind vorzugsweise schnell lösbar, um eine leichte und schnelle Befestigung der Baugruppe 254 an und von der Plattform 82 zu gestatten. Die Baugruppe weist einen Arm 270 zum Halten eines Brillenglasbefestigungsblockes 272 auf.
Ein abzutastendes Brillenglas wird an dem Block 272 mittels eines doppelseitigen Klebepolsters 274 befestigt, das bekannt ist. Das Polster 274 wird auf die Befestigungsfläche 276 des Blockes 272 so aufgebracht, daß das zentrale Loch 278 in dem Polster den Kreuzungsschnittpunkt 280 und Kontrollmarkierungen 281 freiläßt, welch letztere auf den Schnittpunkt 280 ausgerichtet und auf entgegengesetzten Seiten der Befestigungsfläche angeordnet sind, welche freiliegt, um ein richtiges Zentrieren und eine richtige horizontale Achsenausrichtung eines Brillenglases in bezug auf die Tasterbewegungsfläche 30 der Abtastvorrichtung 10 zu gestatten. Die Befestigungsfläche 276 des Blockes 272 hat eine leichte Krümmung, um jede Krümmung in der Oberfläche eines Brillenglases aufnehmen zu können, welches durch die Baugruppe 254 gehalten wird.
Eine Schablonenbefestigungsblockbaugruppe, die insgesamt mit 282 bezeichnet ist, ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt und wird benutzt, um eine abzutastende Schablone freitragend über dem Bewegungsbereich der Tasterhalteeinrichtung 32 der Abtastvorrichtung nach Fig. 1 zu halten. Die Baugruppe 282 gleicht der Brillenglasbefestigungsblockbaugruppe 254 und wird an der Oberfläche 81 der Plattform 82 auf oben für die Brillenglasbefestigungsbaugruppe beschriebene Weise befestigt, wobei gleiche Teile bei beiden Baugruppen gleiche Bezugszahlen tragen. Die Schablonenbefestigungsblockbaugruppe 282 weist einen Arm 284 zum Halten eines Schablonenbefestigungsblockes 286 auf.
Eine abzutastende Schablone wird an dem Block 286 mittels eines Haltestifts 288 befestigt, der sich rechtwinkelig von der Unterseite 290 des Blockes aus erstreckt und durch das Zentrierloch der Schablone hindurchgeht. Der Stift 288 weist einen federbelasteten Schnäpper 292 zum Festhalten einer Schablone an dem Block 286 auf. Der Block weist außerdem Ausrichtstifte 294, 296 mit Abstand von einander und von dem Haltestift 288 auf, welche mit diesen eine bekannte übliche Lochspannanordnung bilden.
Der Abtastungstyp, der ausgeführt werden soll, d.h. eine Abtastung einer Brillenglasöffnung unter Verwendung eines Tasters 126 oder eines Brillenglases/einer Schablone unter Verwendung eines Tasters 250 wird durch die Betätigung der BRILLENGLAS-Funktionstaste 31 auf der Tastatur 18 gewählt. Der Befehlsvorrat enthält einen Algorithmus zum Kompensieren der Radiusversetzung des Tasterabtastteils, wenn die Abmessungsdaten berechnet werden, die die Größe und die Form der Brillenglasöffnung, des Brillenglases oder der Schablone kennzeichnen. Der Algorithmus, der zum Kompensieren der Tasterradiusversetzung benutzt wird, gleicht dem, der bei Fräsmaschinen benutzt wird, um Teile richtiger Größe herzustellen. Ohne diese Kompensation hätte das Brillenglas, welches aufgrund von Abmessungsdaten hergestellt wird, die durch Abtasten einer Brillenglasöffnung erzeugt worden sind, für die zugeordnete Brillenglasöffnung Untergröße, und Brillengläser oder Schablonen, welche aufgrund von Abmessungsdaten hergestellt werden, die durch Abtastung eines Brillenglases oder einer Schablone erzeugt werden, hätten Übergröße.
Die Abmessungsdaten, welche durch eine Abtastung erzeugt werden, können in vorbestimmtem Ausmaß vergrößert oder verkleinert werden, indem eine GRÖSSE-Funktionstaste 33 auf der Tastatur 18 betätigt wird. Die Größe einer Abtastung kann in Schritten von 0,01 mm bis zu 9,99 mm vergrößert oder verkleinert werden, indem die GRÖSSE-Funktionstaste 33 betätigt und die gewünschte Größenänderung über die numerischen Tasten der Tastatur 18 eingegeben wird. Der Befehlsvorrat berechnet die Radien einer Abtastung auf oben beschriebene Weise unter Berücksichtigung der gewünschten Größenänderung.
Es wird nun auf die Fig. 13 und 14 Bezug genommen. Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform der Brillenfassungsabtastvorrichtung, die mit 310 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 310 gleicht der Abtastvorrichtung 10 nach Fig. 1 und weist ein Gehäuse 312, eine Tastatur 314 zum Eingeben von Information in Form von digital codierten elektrischen Signalen zum Aktivieren und Steuern des Betriebes der Abtastvorrichtung 310 auf. Eine alphanumerische Anzeigeeinrichtung 316 dient als Bedienerführung durch Anzeigen von Nachrichten und Befehlen zum Ausführen der Abtastprozedur. Die Anzeigeeinrichtung 316 zeigt außerdem Koordinateninformation und andere Daten an, welche in Beziehung zu der Abmessungskennzeichnung einer abgetasteten Brillenfassungsöffnung oder Schablone oder eines abgetasteten Brillenglases stehen. Die Vorrichtung 310 weist eine Brillenfassungshalteeinrichtung oder Brücke 318 auf, auf der eine Brillenfassung 334, die mit strichpunktierten Linien gezeigt ist, aufgesetzt und an einem vorderen Rand 332 zur Abtastung und zum Aufrechterhalten der A-Achsenausrichtung positioniert wird. Eine Brillenfassungshalteeinrichtung 322 ist an einer oberen Plattform 320 befestigt und neben der Brücke 318 angeordnet. Die Vorrichtung 310 weist weiter eine Tasterhalteeinrichtung 324 auf, welche längs der Oberfläche 326 eines Digitalisiertabletts 328 bewegbar ist. Eine elektrische Leitung 330 überträgt elektrische Signale zwischen einem Sensor in der Tasterhalteeinrichtung 324 und einer elektrischen Schaltungsanordnung, welche in dem Gehäuse 312 angeordnet ist und auf die elektrischen Signale anspricht.
Die Vorrichtung 310 arbeitet ähnlich wie die Brillenfassungsabtastvorrichtung 10 nach Fig. 1, die oben beschrieben worden ist, und die Arbeitsweise der Brücke 318 und der Brückendreheinrichtung 336 gleicht der der Brücke 34 bzw. der Brückeneinstelleinrichtung 48 nach Fig. 1. Die Brillenfassungshalteeinrichtung 322 nach Fig. 8 gleicht im Aussehen und in der Arbeitsweise der Brillenfassungshalteeinrichtung 62 nach Fig. 1. Ein Mikroprozessor, beispielsweise einer, der dem Mikroprozessor 24 nach Fig. 1 gleicht, ist in der Brillenfassungsabtastvorrichtung 310 angeordnet und enthält einen ähnlichen Befehlssatz zum Steuern des Betriebes der Vorrichtung.
Das Digitalisiertablett 328 nach Fig. 13 kann von herkömmlichem Aufbau und ein von der Numonics Corporation hergestellter Typ sein. Digitalisiertabletts und deren Arbeitsweise sind bekannt.
Die Tasterhalteeinrichtung 324 weist einen Taster 238 auf, der dem Taster 126 der oben beschriebenen Vorrichtung 10 gleicht. Der Taster 238 hat einen Scheitel 240, welcher die für die Brillenglasumfangswulst vorgesehene Nut einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung erfaßt und als Führung dient, wenn sich der Taster bewegt, um dem inneren Umfang einer Brillenglasöffnung zu folgen. In der Tasterhalteeinrichtung 324 kann auch ein Taster ähnlich dem Taster 250 nach Fig. 8 zum Abtasten des äußeren Umfangs eines Brillenglases oder einer Schablone benutzt werden.
Die Abtastprozedur gleicht der oben beschriebenen, und der Mikroprozessor 24 spricht auf eine Schaltungsanordnung an, welche mit einem Zeiger 232 in der Tasterhalteeinrichtung 324 verbunden ist. Wenn die Tasterhalteeinrichtung 324 über das Digitalisiertablett 328 bewegt wird, fühlt der Zeiger Signale ab, die jeder Koordinate längs der Bewegungsbahn entsprechen. Die durch den Zeiger 232 abgefühlte Information wird in jedem Datenpunkt längs der Bewegungsbahn des Tasters 238 aufgezeichnet, wenn dieser dem inneren Umfang einer Brillenglasöffnung abtastet. Bei Beendigung einer Abtastung berechnet der Mikroprozessor 24 gemäß dem Befehlsvorrat und aus der abgefühlten Koordinateninformation auf oben beschriebene Weise die Abmessungen des sogenannten Kastens, den mechanischen Mittelpunkt, den längsten Durchmesser sowie die Radien der abgetasteten Brillenglasöffnung, um die Größe und die Form der abgetasteten Brillenglasöffnung abmessungsmäßig zu kennzeichnen.
Die Information, welche der Größe und der Form der Brillenglasöffnung zugeordnet ist und im allgemeinen durch eine radiale Länge und deren zugeordneten Winkel dargestellt wird, wird in ein digital codiertes Signal umgewandelt und in einer Speichereinrichtung in der Vorrichtung 310 für späteren Zugriff durch eine Bedienungsperson und zur Verwendung zum Beispiel in Verbindung mit einer Hilfsausrüstung wie z.B. einer Brillenglasrandschleif- und -umrißkopiervorrichtung, einer entfernten Computerdatenbasis, einem Schablonengenerator oder einem Drucker abgespeichert.
Eine Vorrichtung zum Abtasten des inneren Umfangs einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung zum Erzeugen einer Anzahl von Koordinaten, die jeweils eine Position längs des Abtastweges festlegen und gemeinsam die Größe und die Form der Brillenglasöffnung, eines Brillenglases oder einer Schablone kennzeichnen, ist in mehreren Ausführungsformen beschrieben worden, über die hinaus Modifizierungen im Rahmen der Erfindung möglich sind.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Abtasten einer Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung und zum Erzeugen eines Satzes von Koordinaten zum Kennzeichnen der Größe und der Form der abgetasteten Brillenglasöffnung, gekennzeichnet durch:
einen Brillenfassungsträger (34, 62) zum Halten der Brillenglasöffnung (40) in einer Ebene, welche zu einer Bezugsebene (30) im wesentlichen parallel ist, wobei die Bezugsebene eine Anzahl von Datenpunkten enthält, die einen Datenraum bilden,
eine Abtasteinrichtung (32, 100, 106), die in der Nähe des Brillenfassungsträgers und parallel zu der Bezugsebene bewegbar ist, um dem inneren Umfang der Brillenglasöffnung in einer Brillenfassung zu folgen, welche auf dem Träger angeordnet ist;
eine Abfühleinrichtung (96, 98, 146, 158, 174, 178), die mit der Abtasteinrichtung (32, 100, 102) verbunden ist, zum Abfühlen der Abtasteinrichtung in einer Anzahl von Datenpunkten in dem Datenraum längs der Bewegungsbahn der Abtasteinrichtung, und
eine Recheneinrichtung (24), die auf die Abfühleinrichtung anspricht und den Satz von Koordinaten berechnet, welche jedem Datenpunkt längs der Bewegungsbahn zugeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (32, 100, 106) aufweist:
einen ersten Taster (126), der einen axial langgestreckten, zylindrischen Körper (128) mit einem oberen Abtastabschnitt (131) hat, wobei der Abtastabschnitt einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Scheitel (134) an seiner äußeren Oberfläche zum komplementären Erfassen der für die Brillenglasumfangswulst vorgesehenen Nut längs des inneren Umfangs der Brillenglasöffnung einer Brillenfassung hat, und
eine Tasterhalteeinrichtung (32), die eine Basis an einem Ende und einen Turmteil am anderen Ende entgegengesetzt zu der Basis sowie eine Längsachse hat, die sich zwischen der Basis und dem Turm durch den radialen Mittelpunkt der Einrichtung erstreckt, wobei der Turm einen axial langgestreckten, zylindrischen Hohlraum zum Aufnehmen und verschiebbaren Halten des ersten Tasters zur Axialbewegung in einer Richtung, welche zu der Bezugsebene im wesentlichen rechtwinkelig ist, und zu einer Brillenfassung, welche auf dem Träger angeordnet ist, hin und von derselben weg hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung aufweist:
einen ersten Geberarm (96), der ein Drehzapfenende (100) und ein freies Ende (144) entgegengesetzt zu dem Drehzapfenende hat;
einen zweiten Geberarm (98), der ein Drehzapfenende (106) und ein freies Ende (156) entgegengesetzt zu dem Drehzapfenende hat;
wobei der erste und der zweite Geberarm jeweils an ihrem Drehzapfenende mit der Tasterhalteeinrichtung (36) zur begrenzten Drehbewegung um die Tasterhalteeinrichtungslängsachse (114) und in einer zu der Bezugsebene (30) im wesentlichen parallelen Ebene verbunden sind;
eine erste Einrichtung (146), die mit der Vorrichtung verbunden ist, zum verschiebbaren Halten des freien Endes (144) des ersten Arms (96) zur Hin- und Herbewegung in der Längsrichtung des ersten Arms, wobei die den ersten Arm tragende Einrichtung um eine erste Drehachse (152) drehbar ist, welche zu der Bezugsebene normal ist und quer durch die Längsachse des ersten Arms hindurchgeht;
eine zweite Einrichtung (158), die mit der Vorrichtung verbunden ist, zum verschiebbaren Halten des freien Endes (156) des zweiten Arms zur Hin- und Herbewegung in der Längsrichtung des zweiten Arms, wobei die den zweiten Arm tragende Einrichtung um eine zweite Drehachse (164) drehbar ist, welche zu der Bezugsebene normal ist und quer durch die Längsachse des zweiten Arms hindurchgeht;
wobei die erste und die zweite Armtrageinrichtung (146, 158) entgegengesetzt zueinander in einer festen Beziehung gegenseitigen Abstands längs einer ersten Linie angeordnet sind und wobei der Abstand (C) zwischen der ersten und der zweiten Drehachse die Länge einer Seite eines Dreiecks bildet;
wobei der erste Geberarm (96) weiter eine variable Länge hat, wobei die Länge gleich dem Abstand zwischen der ersten Drehachse (152) und der Tasterhalteeinrichtungslängsachse (114) ist, und wobei die Länge des ersten Arms die zweite Seite des Dreiecks darstellt;
wobei der zweite Geberarm (98) weiter eine variable Länge hat, wobei diese Länge gleich dem Abstand zwischen der zweiten Drehachse (164) und der Tasterhalteeinrichtungslängsachse (114) ist, und wobei die Länge des zweiten Arms die dritte Seite des Dreiecks darstellt; und
wobei der Taster (126) eine Eichposition hat, in der die Länge des ersten Arms und die Länge des zweiten Arms bekannt und gleich einer vorbestimmten Länge sind, wobei die Eichposition des Tasters durch einen Satz von Koordinaten festgelegt ist, die einen Bezugsdatenpunkt in dem Datenraum darstellen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühleinrichtung aufweist:
eine erste Streckenabfühleinrichtung (208), die mit dem ersten Geberarm (96) verbunden und diesem zugeordnet ist, zum Abfühlen einer Änderung der Länge des ersten Arms und entsprechend der Tasterbewegung von einem ersten abgefühlten Datenpunkt zu einem zweiten abgefühlten Datenpunkt in dem Datenraum, und
eine zweite Streckenabfühleinrichtung (174), die mit dem zweiten Geberarm (98) verbunden und diesem zugeordnet ist, zum Abfühlen einer Änderung der Länge des zweiten Arms und entsprechend der Bewegung des Tasters von dem ersten zu dem zweiten abgefühlten Datenpunkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Streckenabfühleinrichtung (208) einen ersten inkrementellen, richtungsempfindlichen Drehgeber aufweist.
daß die zweite Streckenabfühleinrichtung (174) einen zweiten inkrementellen Drehgeber aufweist;
daß die Recheneinrichtung (24) eine Einrichtung aufweist zum algebraischen Bestimmen der inkrementellen Änderung der Länge des ersten und des zweiten Arms (96, 98) und entsprechend der Bewegung des Tasters (126) von dem ersten zu dem zweiten abgefühlten Datenpunkt sowie zum Berechnen der neuen Längen des ersten und des zweiten Arms, welche dem sich in dem zweiten abgefühlten Datenpunkt befindlichen Taster zugeordnet sind,
wobei die Recheneinrichtung (24) weiter eine Einrichtung aufweist zum Berechnen gemäß einem vorbestimmten Algorithmus und unter Verwendung der Längen des ersten und des zweiten Arms in dem zweiten abgefühlten Datenpunkt des Koordinatensatzes, welcher den zweiten abgefühlten Datenpunkt in dem Datenraum definiert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (24) weiter eine Einrichtung aufweist zum Berechnen des Satzes von Koordinaten für nur diejenigen benachbarten Datenpunkte längs der Bewegungsbahn, welche in einem vorbestimmten Abstand von einem unmittelbar zuvor abgefühlten Datenpunkt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Datenpunkten längs der Bewegungsbahn abgefühlt wird und daß eine gleiche Anzahl von Koordinaten, welche die vorbestimmte Anzahl von Datenpunkten bilden, berechnet wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine ebene Oberfläche (30) in der Nähe des Brillenfassungsträgers zum Tragen der Tasterhalteeinrichtung (32), welche sich auf dieser Oberfläche bewegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Luftfedereinrichtung (138, 140, 142) zum Erzeugen eines Luftkissens zwischen der tragenden Oberfläche (30) und der Basis (116) der Tasterhalteeinrichtung (32), wodurch ein Luftüberdruck zwischen der Basis und der tragenden Oberfläche geschaffen wird, durch den die Tasterhalteeinrichtung von der Oberfläche weggedrückt wird, um die Bewegung der Tasterhalteeinrichtung auf ihrer Bewegungsbahn zu erleichtern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfedereinrichtung eine Leitungsanordnung (142) aufweist zum Fördern von unter Druck stehender Luft aus einer Luftquelle (138) zu dem Bereich der tragenden Oberfläche, wo diese durch die Basis bedeckt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (138) zum Fördern von Druckluft eine Leitung aufweist, die mit der Tasterhalteeinrichtungsbasis verbunden ist, wobei die Basis eine Öffnung (140) aufweist zum Leiten der Luft zu dem Bereich zwischen der Basis (116) und der Oberfläche (30).
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühleinrichtung (232) ein Digitalisiertablett (326) aufweist und daß die Abtasteinrichtung (324) mit dem Digitalisiertablett (326) zusammenwirkt, um ein Signal zu erzeugen, welches die Position der Abtasteinrichtung (232) in einer Anzahl verschiedener Datenpunkte in dem Datenraum darstellt, wenn sich die Abtasteinrichtung auf der Bewegungsbahn bewegt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (24) zum Umwandeln des Satzes von Koordinaten, welche einem abgefühlten Datenpunkt längs der Bewegungsbahn zugeordnet sind, in eine äquivalente Radiuslänge und einen zugeordneten Drehwinkel.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (24) zum Bestimmen der Abmessungen A und B eines das Brillenglas umschließenden Kastens und des mechanischen Mittelpunkts, welcher einer abgetasteten Brillenglasöffnung zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (24) zum Bestimmen des effektiven Durchmessers (ED) der abgetasteten Brillenglasöffnung.
16. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (34) zum Halten eines Brillenglases in der zu der Bezugsebene (30) parallelen Ebene, und
einen zweiten Taster (250), der einen axial langgestreckten, zylindrischen Körper hat, welcher einen Basisabschnitt (253) und einen oberen Abtastabschnitt (252) aufweist, wobei der obere Abtastabschnitt axial langgestreckt und zylindrisch ist und wobei der zweite Abtaster zur Axialbewegung durch die Tasterhalteeinrichtung (32) gehalten ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (282) zum Halten einer Schablone in der zu der Bezugsebene parallelen Ebene.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl von Datenpunkten gleich 400 ist.
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