DE3827122A1 - Verfahren und vorrichtung zum randschleifen eines brillenglases - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Randschleifen eines Brillenglases nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Durch die DE-OS 36 08 957 ist eine Brillenglasrandschleifmaschine bekannt, bei der die Schleifscheibe und das Brillenglas in einem Gehäuse angeordnet sind, das die Scheibe und das Glas in geringem Abstand umschließt und wobei die in mehrere Abschnitte unterteilte Schleifscheibe auf einem Kreuzschlitten gelagert ist. Durch diesen kann die Schleifscheibe sowohl eine Radialbewegung wie auch eine Axialbewegung gegenüber dem Brillenglas ausführen. - Das DE-GM 87 15 619.9 beschreibt eine Vorrichtung zum Abtasten der Öffnung eines Brillengestells oder einer Schablone mit einem die Brillengestellöffnung oder die Schablone abtastenden Tasterteil und einem die Drehwinkel der Abtaststellungen des Gestells oder der Schablone erfassenden Winkelmeßwertgeber.

Hier findet ein Laserscanner Anwendung, wobei der Detektor und der Winkelmeßwertgeber gemeinsam auf einen Auswerter geschaltet sind. - Die Erfindung ist damit unter die Verfahren und Vorrichtungen einzureihen, bei denen die Facette durch eine Zwangssteuerung am Umfang des Glases angebracht wird, was im Gegensatz zur sog. "pendelnden" Führung der Schleifscheibe zum Anbringen der Facette steht. Hierbei bewegt der Glasrand die Facetten- Schleifscheibe selbst in ihrer axialen Richtung, - eine Verfahrensweise, die nicht immer eine genaue Lage der Facette gewährleistet, insbesondere wenn es sich um + -Gläser handelt, die einen schmalen Rand besitzen.

Den bekannten Vorrichtungen gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem der Steuervorgang zum Anbringen der Facette auf einem vorgeschliffenen Brillenglasrand optimiert wird, d. h. eine genaue Lage der Facette auf dem Glasrand ohne zusätzlichen Aufwand gewonnen wird, was ohne großen räumlichen Aufwand erfolgen soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches vor. Die Verfahrensunteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches. - Die auf die Vorrichtung abgestellten Ansprüche zeigen vorteilhafte Mittel zur Ausführung des Verfahrens auf.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Vorrichtung ist darin zu sehen, daß durch das genaue Erfassen der Daten des vorgeschliffenen Brillenglasumfanges eine präzise Steuerung der Schleifscheibe erfolgen kann, und zwar dies in mittel- oder unmittelbarem Anschluß an den Vorschliff. - Vorzugsweise kann das Abtasten des Umfangs des vorgeschliffenen Glasrandes noch während des Vorschliffes selbst erfolgen; es steht jedoch nichts im Wege, nach beendetem Vorschliff das Brillenglas eine Lehrumdrehung ausführen zu lassen, während welcher das Abtasten des vorgeschliffenen Brillenglasumfanges erfolgt.

An Hand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren erläutert; die Zeichnung zeigt ferner eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 und 3 verdeutlichen die zu erfassenden Größen am Brillenglasrand und die

Fig. 4 bis 10 zeigen Möglichkeiten des Erfassens dieser Daten.

Die Schleifscheibe 1 weist in ihrer Achsrichtung mehrere nebeneinander angeordnete Umfangsabschnitte auf, die zum Vorschleifen, Feinschleifen und Facettenschleifen dienen. So zeigt Fig. 1 einen Abschnitt 2 zum Vorschleifen des Rohglases, um diesem die gewünschte Kontur zu geben. Mit der Bezugsziffer 3 ist ein Facettenschleifabschnitt dargestellt, mit dessen Facettennut 4 die Facette an dem Brillenglasumfang erstellt wird. Die Schleifscheibe 1 ist mit Hilfe ihrer Welle 5 in bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Motor drehbar, wobei die Wellenenden in Lagerstützen 6 gehalten sind. - Diese ruhen auf einem ersten Schlittenteil 7 eines Kreuzschlittens K, der mit seitlichen horizontalen Führungsstangen 8 versehen ist. Diese können in Bohrungen 9 entsprechender Ansätze 10 des zweiten Schlittenteils 11 des Kreuzschlittens in Längsrichtung gleiten. Dieser zweite Schlittenteil ist an Führungsschienen 12 geführt, die ortsfest im rechten Winkel zu den Führungsstangen 8 gelegen sind. Durch die beiden Schlittenteile 7, 11 können die Schleifscheibe 1 und deren Welle 5 sowohl in Längsrichtung dieser Welle wie auch in horizontaler Richtung senkrecht hierzu bewegt werden.

Die Schleifscheibe wird von einem Gehäuse 13 umgeben, das auch die Brillenglaswelle 14 mit dem Brillenglas B und dessen Halterung aufnimmt. Das Brillenglas B mit seiner Welle 14 wird in bekannter Weise in Drehung versetzt, wobei die Drehgeschwindigkeit üblicherweis 10-13 U/min beträgt.

Mit der Brillenglaswelle 14 ist ein Winkelmeßwertgeber 15 verbunden, der mit einem Rechner 16 in Verbindung steht und diesem in gleichen Zeitabständen, die einem gleichen Drehwinkelmaß der Welle entsprechen, einen Impuls mitteilt.

An geeigneter Stelle, vorzugsweise an einer Ausbuchtung 17 des Gehäuses 13, ist eine mit der allgemeinen Bezugsziffer 18 bezeichnete Meßstelle angeordnet, die auf den Umfang des Brillenglases gerichtet ist. In den Fig. 4-6 sind derartige Meßstellen beispielsweise erläutert. Die Meßstelle 18 ist in bezug auf das Glas B der Schleifscheibe 1 abgekehrt und vorzugsweise oberhalb der Glaswelle 14 angeordnet, um zu vermeiden, daß Schleifflüssigkeit in störender Weise an die Meßstelle 18 gelangt. Die Meßstelle kann daher auch an anderer geeigneter Stelle vorgesehen werden, wobei die Drehrichtung des Glases Berücksichtigung finden kann.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend wird der Umfang des Brillenglases mit Hilfe des Abschnittes 2 der Schleifscheibe vorgeschliffen, d. h. das Rohglas erhält seine Kontur. Dies kann in jeder konventionellen Art erfolgen.

Wird angenommen, daß die Drehrichtung des Brillenglases dem Pfeil P in Fig. 1 entspricht, so ist der Bereich D des Brillenglasumfangs U unterhalb der Schleifstelle S in Fig. 1 vorgeschliffen, so daß die Daten des vorgeschliffenen Brillenglases durch die Meßstelle 18 erfaßbar sind. Aufgrund der ermittelten Meßdaten kann dann, wie nachstehend noch beschrieben wird, ein Verstellen der Schleifscheibe 1 mit Hilfe des Kreuzschlittens K derart erfolgen, daß die Facette in genauer Lage und Größe am Umfang des Brillenglases erstellt werden kann.

Durch die Zentrierung des Brillenglases und zusätzlich durch die meist unrunde Form des vorgeschliffenen Brillenglases beschreibt die vordere Randkante des vorgeschliffenen Brillenglases eine Raumkurve. Zu dieser tritt noch die unterschiedliche Randstärke des Glasumfanges an den verschiedenen Abschnitten des Glasumfanges hinzu. In Fig. 2 ist dies dargestellt. Ausgehend von einem in ausgezogener Linie dargestellten Brillenglas B besitzt dieses an einer durch einen bestimmten Winkelmeßwert gegebenen Meßstelle die Lage 40 der vorderen Randkante. Bei einer Breite F des Glasrandes 41 des Brillenglases B ergibt sich eine Lage 42 der rückwärtigen Randkante. - An einer am Umfang U des Brillenglases B folgenden zweiten Meßstelle ergibt sich aufgrund des größeren radialen Abstandes dieser zweiten Meßstelle von der Drehachse D des Brillenglases eine Randbreite G. Dieser größeren Breite des Randes 41 entsprechen die Stellung 40′ und 42′ der vorderen und der rückwärtigen Kante des Glasrandes an der zweiten Meßstelle. Der Vergrößerung der Breite des Randes 41 des Glases entspricht der Unterschied zwischen der Verlagerung der vorderen Randkante um das Maß e und der Verlagerung der hinteren Randkante von der Stellung 42 in die Stellung 42′ um das Maß f, d. h. der Differenz der Breite G und F.

In gleicher Weise hat sich auch der radiale Abstand des Glasrandes von der Drehachse D geändert. Das Unterschiedsmaß ist in Fig. 3 mit m bezeichnet. - Jeder Meßstelle am Umfange des vorgeschliffenen Brillenglases entspricht somit ein Winkelwert, ein radialer Wert (vgl. Fig. 3, Abstand m) und eine bestimmte Breite des Umfanges (vgl. Fig. 2, Lage 40, 40′ und 42, 42′ der vorderen und hinteren Randkante des Glasrandes). Die Meßstelle 18 mißt diese vorstehenden Daten und gibt sie dem Rechner 16 ein. Dieser ist über eine Leitung 19 mit einem Steueraggregat verbunden, durch den die beiden Schlittenteile 7, 11 des Kreuzschlittens K entsprechend gesteuert werden, und zwar mit einer derartigen Phasenverschiebung, daß der Winkelunterschied zwischen der Meßeinrichtung 18 und der Schleifstelle S berücksichtigt wird, was der Rechner 16 vollziehen kann.

Das Messen des Umfanges des Brillenglases B durch die Meßstelle 18 kann bei von der Schleifscheibe 1 abgesetztem Brillenglas B erfolgen. Es kann aber aus Zeitersparnisgründen und bei geeigneten Mitteln zur Erhaltung der Meßschärfe der Meßstelle 18 das Messen auch während des Vorschliffes erfolgen, d. h. der Vorschliff erfolgt an der Stelle S, während das Messen in der in Drehrichtung dahinterliegenden Meßstelle 18 durchgeführt wird.

Die Meßstelle 18 kann, wie Fig. 4 darstellt, zur Ermittlung des radialen Abstandes D des Brillenglasumfanges (vgl. hierzu Fig. 3) eine Laser-Meßstelle sein mit den beiden Linsen 20, 21, von denen die eine eine Kollimierlinse und die andere eine Sammellinse vor einem Detektor ist. - Der radiale Abstand des Umfangs des Glases auf Höhe der Meßstelle von der Drehachse des Glases wird in dem Strahlenfeld in bekannter Weise gemessen. - In Fig. 5 ist die Anwendung einer Mikrowellenmeßstelle 18 gezeigt, bei der die in Richtung W gelegenen Wellen der Ausbildung des Gerätes entsprechend dem radialen Abstand, wie auch die jeweilige Breite des Umfanges U des Brillenglases auf Höhe der Meßstelle 18 ermittelt. - In Fig. 6 ist eine Meßstelle 18 dargestellt, die über die Breite des Glasumfanges U mit Hilfe eines Laserscanners auf einem hin- und hergehenden Teil (Pfeile x, y) angeordnet ist.

Soll das Brillenglas nach dem Vorschliff nur einen genauen Feinschliff erhalten, so wird in vorbeschriebener Weise verfahren und nur der radiale Abstand des jeweiligen Umfangs ermittelt. Die Breitenmessung entfällt. Insofern schließt die Erfindung auch ein ausschließliches Feinschleifen des Brillenglasumfangs ein.

In den Fig. 7-10 ist eine weitere Möglichkeit der Ermittlung der jeweiligen Breite des Glasrandes dargestellt. Das Glas B ist zwischen den Halbwellen 30, 31 eingespannt. An einem Arm 32 ist eine Lichtquelle 33 angebracht, die ihrem Strahl 34 oder ihr Strahlenbündel parallel zu der gemeinsamen Drehachse 35 der Halbwellen 30, 31 gegen das Brillenglas B wirft und in diesem vergleichsweise Lichtpunkte 36 erzeugt. Diese bewirken auch am Umfang U ein Hellfeld gegenüber der Vorder- und der Rückkante 37, 38 und ein Lichtband oder einen -streifen 39 senkrecht zum Umfang U des Glases, parallel zu welchem in erforderlichem Abstand ein längliches photoelektrisches oder photoelektronisches Element 50 angeordnet ist, das z. B. ein Selenelement oder ein anderes bekanntes Element ist. - Wie Fig. 8 erkennen läßt, liegen die Lichtquelle 33, die Drehachse 35 der Halbwellen und das photoelektrische oder photoelektronische Element 50 nach Fig. 9 oder 10 in einer (hier senkrechten) Radialebene R.

Auf der der Lichtquelle 33 abgekehrten Seite des Glases B kann ein Reflektor 51 angeordnet werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Randschleifen eines Brillenglases, bei dem das Rohglas durch einen Vorschliff seine Kontur erhält und anschließend einem Facettenschliff unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während oder nach dem Vorschliff die Umfangsdaten des vorgeschliffenen Glases ermittelt und die Längs- und die Radialbewegung des Brillenglases oder der Schleifscheibe für den anschließenden Facettenschliff mit Hilfe dieser Umfangsdaten gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsdaten des vorgeschliffenen Glasumfangs berührungslos ermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand aufeinanderfolgender Meßstellen und die Glasdicke an diesen Stellen oder in unmittelbarer Nähe dieser Meßstellen ermittelt, mit Winkelmeßwerten der Glasdrehung koordiniert und dem Steuerorgan für die Längs- und die Radialbewegung der Schleifscheibe des Brillenglases aufgegeben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten der Randstärke und des Radialabstandes der Meßstellen durch senkrecht auf den Umfangsrand des vorgeschliffenen Glases oder parallel zu diesem Rand gerichtete Laserstrahlen oder Mikrowellen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgeschliffene Brillenglas von einem axialen oder achsparallelen Lichtstrahl oder Bündel beaufschlagt wird und die jeweilige Randstärke durch ein photoelektrisches, parallel zu dem Glasrand angeordnetes Element ermittelt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine in einem Gehäuse (13) angeordnete Schleifscheibe (1) und einer Brillenglaswelle (14) mit Glashalterung in dem Gehäuse, wobei die Schleifscheibe einen Abschnitt (2) zum Vor- oder Konturschleifen und einen Abschnitt (3) zum Facettenschleifen besitzt und auf einem Kreuzschlitten (K) gelagert ist, daß auf Höhe des der Schleifscheibe (1) abgekehrten Bereichs des Brillenglass (B) ein oder zwei die Breite des Glasrandes und den radialen Abstand des Glasumfangs (U) von der Glaswelle (14) ermittelnde Sensoren (18) (Laser- oder Mikrowellentaster) angeordnet sind, die mit einem Winkelmeßwerte aufnehmenden Rechner (16) verbunden sind, der seinerseits den Kreuzschlitten (K) steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Sensoren (18) (Geber und Detektor) der Schleifstelle (S) des Glases (B) an der Schleifscheibe (1) abgekehrt und oberhalb der Brillenglaswelle (14) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) an ihrem vorderen Ende mit einer über dieses Ende vorstehenden Büchse versehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle mit parallel zur Brillenglashalterwelle angeordnetem Lichtstrahl oder -bündel und ein in der Radialebene der Lichtquelle im Abstand vom Brillenglasrand angeordnetes stabförmiges photoelektrisches Element gleicher oder größerer Länge als der mögliche Abstand der Vorder- und Rückkante des Glases voneinander.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Lichtquelle abgekehrten Seite des Glases ein Reflektor (Spiegel) angeordnet ist.