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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ziellinsenform-Messvorrichtung zum
Messen einer Ziellinsenform (einer abgetasteten Kontur) einer Schablone (eines
Musters), einer Dummy-Linse, eines Linsenrahmens eines Brillenrahmens
oder dergleichen, und eine Brillenlinsen-Bearbeitungsvorrichtung
mit der Ziellinsenform-Messvorrichtung.
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In
Ziellinsenform-Messvorrichtungen (siehe z. B. Dokument
US5333412 , welches als nächster Stand
der Technik betrachtet wird), wird die Ziellinsenform (die abgetastete
Kontur) im Allgemeinen gemessen, indem das Ausmaß der Bewegung eines Rahmenfühlers (einer
Anzeigenadel) erfasst wird, welcher mit einer Rahmennut eines Linsenrahmens eines
Brillenrahmens in Kontakt gebracht wird, oder eines Schablonenfühlers (eines
Abtaststifts), der mit einer Seitenfläche einer Schablone oder Dummy-Linse
in Kontakt gebracht wird (nachfolgend wird jeder dieser Fühler einfach
als der Fühler
bezeichnet). Ein Verfahren zum Erfassen des Ausmaßes der
Bewegung des Fühlers
wird folgender Weise ausgeführt: Eine
Zahnstangenvorrichtung oder eine Vorrichtung mit einem Draht (oder
einem Riemen) kombiniert mit Riemenscheiben wird verwendet, um die
lineare Bewegung des Fühlers
in eine Drehbewegung umzuwandeln, und das Ausmaß der Drehbewegung wird durch
einen Rotationssensor, wie einem Codeumsetzer, erfasst, wodurch
das Ausmaß der
Bewegung des Fühlers
erhalten wird.
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Jedoch
leidet das oben erwähnte
Erfassungsverfahren an dem Problem, dass eine Abweichung zwischen
dem tatsächlichen
Ausmaß der
Bewegung des Fühlers
und dem auf der Grundlage einer Ausgabe vom Codeumsetzer erfassten
Ausmaß der
Bewegung des Fühlers
auftreten kann, was zu einem ungenauen Messergebnis führt. Ferner
wirkt das gleiche Problem auch auf die Vorrichtung mit dem Draht
(oder dem Riemen) und den Riemenscheiben.
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Aus
diesem Grund wird für
jede Vorrichtung vor der Messung eine Kalibrierung durchgeführt und die über die
Kalibrierung erhaltenen Daten werden gespeichert. Da jedoch die
Kalibrierung auf der Basis von nur einigen Teilen der erfassten
Daten, erhalten durch in Kontakt bringen des Fühlers mit mehreren Referenzrahmen,
die in der Größe unterschiedlich sind,
durchgeführt
wird, kann eine zufrieden stellende Kalibrierungsgenauigkeit in
Bezug auf die Linearität
nicht erhalten werden. Ferner ist ein spezielles Messinstrument
oder eine Aufspannvorrichtung nötig,
um eine genaue Kalibrierung über
den gesamten Bewegungsweg des Fühlers
durchzuführen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Im
Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe
der Erfindung, eine Ziellinsenform-Messvorrichtung bereitzustellen,
die es ermöglicht,
eine sehr genaue Kalibrierung in Bezug auf das Ausmaß der Bewegung
des Fühlers über einen weitreichenden
Bewegungsweg durchzuführen, ohne
ein spezielles Messinstrument oder eine Aufspannvorrichtung zu verwenden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brillenlinsen-Bearbeitungsvorrichtung
mit einer solchen Ziellinsenform-Messvorrichtung bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Ziellinsenform-Messvorrichtung gemäß den beigefügten Ansprüchen vor.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung des Außenaufbaus einer Brillenlinsen-Bearbeitungsvorrichtung
gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der Anordnung eines Linsenbearbeitungsabschnitts
in einem Gehäuse
eines Hauptkörpers
der Vorrichtung;
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3 ist
eine Draufsicht auf einen Rahmenhalteabschnitt einer Ziellinsenform-Messvorrichtung;
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 3 und
zeigt einen wesentlichen Bereich;
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5 ist
eine Draufsicht auf einen Messabschnitt der Ziellinsenform-Messvorrichtung;
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6 ist
eine herausgehobene Seitenansicht zur Erläuterung einer Fühlereinheit;
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7 ist
eine Ansicht in der Richtung des Pfeils C in 6;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schablonenhalters in einem Zustand,
in welchem ein Schablonenhaltebereich zum Befestigen einer Schablone
daran nach oben ausgerichtet ist;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht des Schablonenhalters in einem Zustand,
in welchem ein Schalenhaltebereich zum Befestigen einer Dummy-Linse
nach oben ausgerichtet ist;
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10 ist
eine Längsquerschnittsansicht des
Schablonenhalters;
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11 ist
eine schematische Darstellung, die den Ablauf der Linearitätskalibrierung
erläutert;
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12 ist
eine schematische Darstellung, die die Funktionsweise der Linearitätskalibrierung
erläutert;
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13 ist
eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Anzahl
der Impulse eines Codeumsetzers und dem Ausmaß der Bewegung, die von einem
Pulsmotor bestimmt wird;
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14 ist
eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Anzahl
der Impulse des Codeumsetzers und dem Betrag der Linearitätskorrektur
(Rohdaten);
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14 ist
eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Anzahl
der Impulse des Codeumsetzers und dem Betrag der Linearitätskorrektur
(linear interpoliert für
eine Anzahl von Punkten);
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16 ist
eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Anzahl
der Impulse des Codeumsetzers und dem Betrag der Linearitätskorrektur
(angenähert
durch eine Sinuskurve); und
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17 ist
ein Blockdiagramm des Steuersystems der Vorrichtung.
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Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Nachfolgend
wird eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
gegeben.
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(1) Gesamtaufbau
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1 ist
eine schematische Darstellung des Außenaufbaus einer Brillenlinsen-Bearbeitungsvorrichtung
(eines Linsenkantenbearbeiters, wird nachfolgend hier angewandt)
gemäß der Erfindung.
Eine Ziellinsenform-Messvorrichtung, d. h. eine Brillenrahmenform-Messvorrichtung
(ein Rahmenabtaster, wird nachfolgend hier angewandt) 2 ist
in einem oberen, rechten, hinteren Bereich des Hauptkörpers 1 der
Vorrichtung integriert. Die Ziellinsenform-Messvorrichtung 2 ist
in einer solchen Weise angeordnet, dass sie in Richtung zu einer
Vorderseite entlang der Neigung der oberen Oberfläche des
Gehäuses
des Hauptkörpers 1 geneigt
ist, um so das Einsetzen eines Brillenrahmens auf einem Rahmenhalteabschnitt 200,
der später
beschrieben wird, zu erleichtern. Ein Schaltpultabschnitt 410 mit
Schaltern zum Bedienen der Ziellinsenform-Messvorrichtung 2 und
eine Anzeige 415 zum Anzeigen der Bearbeitungsinformationen
und dergleichen ist vor der Ziellinsenform-Messvorrichtung 2 angeordnet.
Weiterhin bezeichnet Bezugszeichen 420 einen Schaltpultabschnitt
mit verschiedenen Schaltern zum Eingeben von Bearbeitungsbedingungen
und dergleichen und zum Eingeben von Befehlen für die Bearbeitung, und Bezugszeichen 402 bezeichnet
ein zu öffnendes Fenster
für eine
Bearbeitungskammer.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der Anordnung eines Linsenbearbeitungsabschnitts 800, der
im Gehäuse
des Hauptkörpers 1 angeordnet
ist. Eine Wageneinheit 700 ist auf einer Basis 10 montiert und
eine zu bearbeitende Linse LE, die von einem Paar von Linseneinspannwellen 702L und 702R des Wagens 701 eingespannt
wird, wird durch eine Gruppe von Schleifscheiben 602, die
an einer Drehwelle 601 befestigt ist, geschliffen. Die
Drehwelle 601 ist drehbar an der Basis 10 über eine
Spindel 603 befestigt. Eine Riemenscheibe 604 ist
an einem Ende der Drehwelle befestigt und ist über einen Riemen 605 mit
einer Riemenscheibe 607 verbunden, welche an einer Drehwelle
eines Schleifscheiben-Drehmotors 606 befestigt ist. Die
Linse LE wird einem Schleifvorgang unterworfen, indem eine Achse-zu-Achse-Entfernung
zwischen den Linseneinspannwellen 702L, 702R und
der Schleifscheiben-Drehwelle 601 mit einem Hauptsteuerabschnitt 160 (siehe 17)
variabel gesteuert wird. Ein Linsenform-Messabschnitt 500 ist
an der Rückseite
des Wagens 701 vorgesehen.
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(2) Hauptaufbau der Ziellinsenform-Messvorrichtung
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Der
Hauptaufbau der Ziellinsenform-Messvorrichtung 2 wird beschrieben,
wobei diese in den Rahmenhalteabschnitt, einen Messabschnitt und
einen Schablonenhafter unterteilt wird.
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< Rahmenhalteabschnitt >
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Bezug
nehmend auf 3 und 4 wird der
Aufbau des Rahmenhalteabschnitts 200 beschrieben. 3 ist
eine Draufsicht auf den Rahmenhalteabschnitt 200 und 4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 3 und
zeigt einen wesentlichen Bereich.
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Ein
vorderer Gleiter 202 und ein hinterer Gleiter 203 zum
Halten eines Brillenrahmens sind gleitfähig auf einem Paar von Führungsschienen 204 und 205 angeordnet,
die auf der rechten und linken Seite einer Halteabschnittsbasis 201 angeordnet sind.
Riemenscheiben 207 und 208 sind drehbar jeweils
an einem Vorderseitenblock 206a bzw. einem Rückseitenblock 206b,
welche die Führungsschiene 204 stützen, befestigt.
Ein Endlosdraht 209 ist auf den Riemenscheiben 207 und 208 aufgehängt. Eine obere
Seite des Drahtes 209 ist an einem Stift 210 gesichert,
der an einem rechten Endelement 203R, das sich vom hinteren
Gleiter 203 erstreckt, befestigt ist, während eine untere Seite des
Drahtes 209 an einem Stift 211 gesichert ist,
der an einem rechten Endelement 202R, das sich vom vorderen
Gleiter 202 erstreckt, befestigt ist. Weiterhin dehnt sich
eine Feder 213 zwischen dem Rückseitenblock 206b und dem
rechten Endelement 202R, das eine Befestigungsplatte 212 benutzt,
aus, so dass der vordere Gleiter 202 ständig in die Richtung gedrängt wird,
in welcher sich die Feder 213 zusammenzieht. Aufgrund dieser
Anordnung gleiten der vordere Gleiter 202 und der hintere
Gleiter 203 in einer symmetrisch entgegengesetzten Weise
in Bezug auf eine Bezugslinie L1 an der Mitte zwischen diesen und
werden ständig
in Richtungen hin zu dieser Mitte (Bezugslinie L1) durch die Feder 213 gezogen.
Wenn der vordere Gleiter 202 oder der hintere Gleiter 203 in
die Öffnungsrichtung
gleitet, kann somit ein Abstand zwischen diesen zum Halten des Rahmens
sichergestellt werden, und wenn der vordere Gleiter 202 und der
hintere Gleiter 203 sich in einem freien Zustand befinden,
wird der Abstand zwischen diesen durch die Drängkraft der Feder 213 verringert.
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Der
Rahmen wird durch Klemmstifte 230, die an insgesamt vier
Stellen angeordnet sind, festgeklemmt, d. h. durch Klemmstifte 230 an
zwei Stellen rechts und links des vorderen Gleiters 202 und Klemmstifte 230 an
rechten und linken Stellen des hinteren Gleiters 203, um
so in einer Bezugsebene für
die Messung gehalten zu werden.
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Das Öffnen und
Schließen
dieser Klemmstifte 230 wird durch Antreiben eines Klemmmotors 223 bewirkt,
der an der Rückseite
der Halteabschnittbasis 201 befestigt ist. Ein Schneckengetriebe 224,
das an einer Drehwelle des Motors 223 befestigt ist, ist
mit einem Rädergetriebe 221 einer
Welle 220 in Eingriff, welche drehbar zwischen dem Block 206a und
dem Block 206b gehalten wird, so dass die Drehung des Motors 223 zur
Welle 220 übertragen
wird. Die Welle 220 verläuft durch das rechte Endelement 202R und das
rechte Endelement 203R. Innerhalb des rechten Endelements 202R ist
ein nicht dargestellter Draht zum Öffnen und Schließen der
Klemmstifte 230 an der Welle 220 befestigt, und
wenn der Draht durch die Drehung der Welle 220 gezogen
wird, wird gleichzeitig die Öffnungs-
und Schließfunktion
der Klemmstifte 230 bewirkt. Auch innerhalb des rechten
Endelements 203R ist ein nicht dargestellter, ähnlicher Draht
ebenfalls an der Welle 220 befestigt und die Öffnungs-
und Schließfunktion
der Klemmstifte wird gleichzeitig durch die Drehung der Welle 220 bewirkt. Ferner
sind Bremspolster zum Sichern des Öffnens und Schließens des
vorderen Gleiters 202 und des hinteren Gleiters 203 aufgrund
der Drehung der Welle 220 jeweils innerhalb des rechten
Endelements 202R und des rechten Endelements 203R vorgesehen.
Als Anordnung der Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der
Klemmstifte 230 ist es möglich, die im US-Patent 5,228,242,
das an den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde, offenbarte Anordnung
zu nutzen, so dass für
Einzelheiten hierauf Bezug genommen wird.
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Ferner
wird eine Befestigungsplatte 300 zum Befestigen eines Schablonenhalters 310 (wird
später beschrieben),
der zum Zeitpunkt des Messens einer Schablone (eines Musters, wird
nachfolgend hier angewandt) 350 (oder einer Dummy-Linse)
verwendet wird, an der Mitte an der Vorderseite der Halteabschnittsbasis 201 befestigt,
wie in 4 gezeigt. Die Befestigungsplatte 300 hat
einen umgekehrten L-förmigen
Querschnitt und der Schablonenhalter 310 wird verwendet,
nachdem er auf der oberen Oberfläche
der Befestigungsplatte 300 abgelegt wurde. Ein Magnet 301 ist
in der Mitte der oberen Oberfläche
der Befestigungsplatte 300 vorgesehen und zwei Löcher 302 zum
Positionieren des Schablonenhalters 310 sind in der Befestigungsplatte 300 auf
der linken und rechten Seite des Magneten 301 ausgebildet.
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< Messabschnitt >
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Bezug
nehmend auf 5 bis 7 wird der Aufbau
des Messabschnitts 240 beschrieben. 5 ist eine
Draufsicht auf den Messabschnitt 240. In 5 wird
eine quer bewegliche Basis 241 in einer solchen Weise gelagert,
dass sie quer entlang zwei Schienen 242 und 243 gleiten
kann, die axial durch die Halteabschnittsbasis 210 gelagert
sind und sich in der Querrichtung erstrecken (in der Richtung des Pfeils
B). Die Querbewegung der quer beweglichen Basis 241 wird
durch den Antrieb eines Pulsmotors 244 bewirkt, der an
der Halteabschnittsbasis 201 befestigt ist. Eine Vorschubspindel 245 ist
mit einer Drehwelle des Motors 244 verbunden und wenn die Vorschubspindel 245 in
ein Element 246 mit Innengewinde eingreift, das an der
unteren Seite der quer beweglichen Basis 241 angeordnet
ist, wird die quer bewegliche Basis 241 in der Querrichtung
(in der Richtung des Pfeils B) durch die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Motors 244 bewegt.
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Eine
Drehbasis 250 wird drehbar auf der quer beweglichen Basis 241 durch
Walzen 251, die an drei Positionen vorgesehen sind, gehalten.
Wie in 6 gezeigt, ist ein verzahnter Bereich 250a um
einen Umfang der Drehbasis 250 ausgebildet, und eine winkelige
oder verjüngte
Führungsschiene 250b,
die in einer radial nach außen
gerichteten Richtung vorsteht, ist unterhalb des verzahnten Bereichs 250a ausgebildet.
Diese Führungsschiene 250b wird
mit einer V-förmigen
Nut jeder Walze 251 in Kontakt gebracht und die Drehbasis 250 dreht
sich, während
sie von den drei Walzen 251 gehalten wird. Der verzahnte
Bereich 250a der Drehbasis 250 greift in ein Leerlauf-Zahnrad 252 ein
und das Leerlauf-Zahnrad 252 greift in ein Zahnrad 253 ein,
das an einer Drehwelle eines Pulsmotors 254 befestigt ist,
der an der unteren Seite der quer beweglichen Basis 241 gesichert
ist. Dadurch wird die Drehung des Motors 254 zur Drehbasis 250 übertragen.
Eine Fühlereinheit 255 ist
an der Unterseite der Drehbasis 250 befestigt.
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Bezug
nehmend auf 6 und 7 wird der
Aufbau der Fühlereinheit 255 beschrieben. 6 ist
eine herausgehobene Seitenansicht zur Erläuterung der Fühlereinheit 255 und 7 ist
eine Ansicht in der Richtung des Pfeils C in 6.
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Ein
feststehender Block 256 ist an der Unterseite der Drehbasis 250 befestigt.
Eine Führungsschienen-Aufnahme 256a ist
an einer Seitenfläche des
feststehenden Blocks 256 in einer solchen Weise befestigt,
dass sie sich in der planen Richtung der Drehbasis 250 erstreckt.
Eine quer bewegliche Stützbasis 260 mit
einer Gleitschiene 261 ist an der Führungsschienen-Aufnahme 256a befestigt,
um in der seitlichen Richtung (in der Richtung des Pfeils F) gleitfähig zu sein.
Ein Gleichstrommotor 257 zum Bewegen der quer beweglichen
Stützbasis 260 und
ein Codeumsetzer 258 zum Erfassen des Ausmaßes ihrer
Bewegung sind an einer Seite des feststehenden Blocks 256 befestigt,
die gegenüber
der Seite liegt, an welcher die Führungsschienen-Aufnahme 256a befestigt
ist. Ein Zahnrad 258a, das an einer Drehwelle des Codeumsetzers 258 befestigt
ist, ist mit einer Zahnstange 262 in Eingriff, die an einem
unteren Bereich der quer beweglichen Stützbasis 260 befestigt
ist, so dass das Ausmaß der
Bewegung der quer beweglichen Stützbasis 260 auf
der Grundlage ihrer Drehung erfasst wird. Die Drehung eines Zahnrads 257a,
das an der Drehwelle des Motors 257 befestigt ist, wird über ein
Leerlauf-Zahnrad. 259 zum Zahnrad 258a übertragen,
um die Zahnstange 262 zu bewegen, wodurch die quer bewegliche
Stützbasis 260 in der
seitlichen Richtung (in der Richtung des Pfeils F) in 6 bewegt
wird.
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Eine
vertikal bewegliche Stützbasis 265 wird von
der quer beweglichen Stützbasis 260 gelagert, um
in der vertikalen Richtung (in der Richtung des Pfeils G) beweglich
zu sein. Wie für
den Bewegungsmechanismus der vertikal beweglichen Stützbasis 265 wird,
in gleicher Weise wie die quer bewegliche Stützbasis 260, eine
an der vertikal beweglichen Stützbasis 265 befestigte
Gleitschiene (nicht gezeigt) gleitfähig auf einer Führungsschienen-Aufnahme 266 gehalten,
die an der quer beweglichen Stützbasis 260 befestigt
ist und sich der vertikalen Richtung erstreckt. Eine sich vertikal
erstreckende Zahnstange 268 ist an der vertikal beweglichen
Stützbasis 265 gesichert
und ein Zahnrad 272a eines Codeumsetzers 272,
der mittels einer Befestigungsmetallplatte an der quer beweglichen
Stützbasis 260 befestigt
ist, ist mit der Zahnstange 268 in Eingriff. Mit dieser
Anordnung wird das Ausmaß der
Bewegung der vertikal beweglichen Stützbasis 265 durch
den Codeumsetzer 272 erfasst. Die Drehung eines Zahnrads 270a, das
an einer Drehwelle eines Gleichstrommotors 270 befestigt
ist, wird über
ein Leerlauf-Zahnrad 271 auf das Zahnrad 272a übertragen,
um die Zahnstange 268 zu bewegen, wodurch die vertikal
bewegliche Stützbasis 265 in
der vertikalen Richtung (in der Richtung des Pfeils G) bewegt wird.
Nebenbei wird eine nach unten gerichtete Belastung der vertikal
beweglichen Stützbasis 265 durch
eine Kraftfeder 275, die an der quer beweglichen Stützbasis 260 befestigt ist,
verringert, wodurch die vertikale Bewegung der vertikal beweglichen
Stützbasis 265 problemlos
wird.
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Ferner
wird eine Welle 276 drehbar auf der vertikal beweglichen
Stützbasis 265 gehalten,
ein L-förmiges
Befestigungselement 277 ist an ihrem oberen Ende vorgesehen
und ein Fühler
(ein Lichtstift, der gleiche wird nachfolgend angewandt), d. h. ein
Rahmenfühler, 280 ist
an einem oberen Beriech des Befestigungselements 277 befestigt.
Die Spitze des Fühlers 280 ist
mit der Drehachse der Welle 276 ausgerichtet und die Spitze
des Fühlers 280 soll
mit einer Rahmennut des Rahmens in Kontakt gebracht werden.
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Ein
Begrenzungselement 281 ist an einem unteren Ende der Welle 276 befestigt.
Dieses Begrenzungselement 281 hat eine im Wesentlichen hohle
zylindrische Form und ein Vorsprung 281a ist an seiner
Seitenfläche
entlang der vertikalen Richtung (der Richtung des Pfeils G) ausgebildet,
während
ein weiterer Vorsprung 281a auf der gegenüberliegenden
Seite, gegenüber
in Bezug auf die Papieroberfläche
der 6, ausgebildet ist. Wenn diese zwei Vorsprünge 281a jeweils
gegen eingekerbte Oberflächen 265a (die
dargestellte eingekerbte Oberfläche 265a und
eine ähnlich
eingekerbte Oberfläche 265a,
die auf der gegenüberliegenden
Seite in Bezug auf die Papieroberfläche der 6 vorgesehen
ist), die in der vertikal beweglichen Stützbasis 265 ausgebildet
sind, anschlagen, wird die Drehung der Welle 276 (d. h.
die Drehung des Fühlers 280)
auf einen bestimmten Bereich beschränkt. Eine schief geschnittene,
schräge
Oberfläche
ist auf einem unteren Bereich des Begrenzungselements 281 ausgebildet.
Wenn das Begrenzungselement 281 zusammen mit der Welle 276 aufgrund
der Abwärtsbewegung der
vertikal beweglichen Stützbasis 265 abgesenkt wird,
stößt diese
schräge
Oberfläche
gegen eine schräge
Oberfläche
eines Blocks 263, der an der quer beweglichen Stützbasis 260 gesichert
ist. Dadurch wird die Drehung des Begrenzungselements 281 zu
dem in 6 gezeigten Zustand geführt, wodurch die Ausrichtung
der Spitze des Fühlers 280 korrigiert
wird.
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In 6 wird
eine Messwelle (ein Abtaststift, der selbe wird nachfolgend angewandt),
d. h. ein Schablonenfühler, 290 für Schablonenmessung
auf einem rechten Seitenbereich der quer beweglichen Stützbasis 260 gehalten,
um in der vertikalen Richtung (in der Richtung des Pfeils G) gleitfähig zu sein.
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Ein
Stift 291, der sich in Richtung zur Papieroberfläche – betrachtet
in 6 – erstreckt,
ist an einem unteren Ende des Messstifts 290 befestigt
und eine Feder 292 dehnt sich zwischen diesem Stift 291 und
einem oberen Bereich der quer beweglichen Stützbasis 260, wodurch
der Messstift 290 ständig
in die Aufwärtsrichtung
gedrängt
wird. Der Stift 291 ist mit einem Feststellmechanismus 293 versehen.
Der Feststellmechanismus 293 weist eine Befestigungsplatte 295 auf,
die um eine Welle 294 dreht, sowie eine Schraubenfeder 296,
welche die Befestigungsplatte 295 in die Richtung nach
rechts in 6 drängt. Wenn die Messwelle 290 gegen
die Drängkraft
der Feder 292 in das Innere der beweglichen Stützbasis 260 geschoben
wird, dreht der Stift 291 die Befestigungsplatte 295 in
die Richtung nach links in 6, während er
gegen die Befestigungsplatte 295 anstößt. Wenn die Messwelle 290 hineingeschoben
wird, liegt der Stift 291 ferner unterhalb der Befestigungsplatte 295 und
die Befestigungsplatte 295 kehrt durch die Drängkraft
der Schraubenfeder 296 zur rechten Seite zurück. Dadurch
tritt der Stift 291 unter einem eingekerbten Bereich der
Befestigungsplatte 295 ein und die Messwelle 290 wird
in einem Zustand, in dem sie innerhalb der quer beweglichen Stützbasis 260 aufgenommen
ist, festgestellt. Zum Zeitpunkt der Entnahme der Messwelle 290 verursacht
das Einschieben des oberen Bereichs der Messwelle 290,
dass der Stift 291 von dem eingekerbten Bereich getrennt
wird, während
er von einer auf der Befestigungsplatte 295 ausgebildeten
Führungsplatte 295a geführt wird,
und der Messstift 290 wird durch die Drängkraft der Feder 292 zu
einer oberen vorbestimmten Position angehoben.
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< Schablonenhalter >
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Bezug
nehmend auf 8 bis 10 wird der
Aufbau des Schablonenhalters 310 beschrieben. 8 ist
eine perspektivische Ansicht des Schablonenhalters 310 in
einem Zustand, in dem ein Schablonenhaltebereich 320 zum
Befestigen einer Schablone 350 daran nach oben ausgerichtet
ist. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Schablonenhalters 310 in
einem Zustand, in dem ein Schalenhaltebereich 330 zum Befestigen
einer Dummy-Linse daran nach oben ausgerichtet ist. 10 ist
eine Längsquerschnittsansicht
des Schablonenhalters 310.
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Der
Schablonenhaltebereich 320 und der Schalenhaltebereich 330 sind
einstückig
auf jeweils gegenüberliegenden
Oberflächen
eines Hauptkörperblocks 311 des
Schablonenhalters 310 vorgesehen, so dass der Schablonenhaltebereich 320 und der
Schalenhaltebereich 330 wahlweise durch Umkehren des Schablonenhalters 310 verwendet
werden können.
Stifte 321a und 321b sind auf dem Schablonenhaltebereich 320 eingesetzt,
eine Öffnung 322 ist
in der Mitte vorgesehen und ein beweglicher Stift 323 steht
von der Öffnung 322 vor.
Wie in 10 gezeigt, ist der bewegliche
Stift 323 an einer beweglichen Welle 312, die
in den Hauptkörperblock 311 eingesetzt
ist, befestigt, und der bewegliche Stift 312 wird durch
eine Feder 313 ständig
in die Richtung des Pfeils E in 10 gedrängt. Ein
Knopf 314 durch Durchführen
eines Schiebevorgangs ist an einem distalen Ende der beweglichen
Welle 312, die vom Hauptkörperblock 311 vorsteht,
befestigt. Weiterhin ist ein vertiefter Bereich 324 auf
der Vorderseite (rechte Seite in 10) des
beweglichen Stifts 323 ausgebildet.
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Ein
Loch 331 zum Einsetzen eines Basisteils 361 einer
Schale 360 mit einer daran befestigten Dummy-Linse ist
im Schalenhaltebereich 330 ausgebildet, und ein Vorsprung 332 zum
Einpassen einer im Basisteil 361 ausgebildeten Schlüsselnut 362 ist innerhalb
des Lochs 331 ausgebildet. Ferner ist ein Gleitelement 327 an
der beweglichen Welle 312, die in den Hauptkörperblock 311 eingesetzt
ist, befestigt, und seine vorderseitige Endfläche 327a ist kreisbogenförmig (ein
Kreisbogen mit dem gleichen Durchmesser wie der des Lochs 331).
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Zum
Zeitpunkt der Befestigung der Schablone 350, nachdem der
Knopf 314 manuell eingeschoben wurde, wird die Schablone 350 so
positioniert, dass ein zentrales Loch 351, das in der Schablone 350 ausgebildet
ist, über
dem beweglichen Stift 323 eingepasst wird, während zwei
kleine Löcher 352,
die auf beiden Seiten des zentralen Lochs 351 vorgesehen
sind, mit den Stiften 321a und 321b in Eingriff
gelangen. Nachfolgend, wenn der in Richtung zur Seite des Hauptkörperblocks 311 eingeschobene
Knopf 314 losgelassen wird, kehrt der bewegliche Stift 323 durch
die Drängkraft
der Feder 313 in die Richtung des Pfeils E zurück, und
sein vertiefter Bereich 324 stößt gegen die Wand des zentralen
Lochs 351 der Schablone 350 an, wodurch die Schablone 350 fixiert wird.
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Zum
Zeitpunkt der Befestigung der an der Dummy-Linse befestigten Schale 360 wird,
in gleicher Weise wie bei der Schablone, nachdem der Knopf 314 manuell
eingeschoben wurde, um das Gleitelement 327 zu öffnen, die
Schlüsselnut 362 des Basisteils 361 am
Vorsprung 332 eingepasst. Beim Lösen des Knopfs 314 kehrt
das Gleitelement 327 zusammen mit der beweglichen Welle 312 durch
die Drängkraft
der Feder 313 in Richtung zum Loch 331 zurück. Wenn
der Basisteil 361 der in das Loch 331 eingesetzten
Schale 360 von der kreisbogenförmigen Endfläche 327a gedrückt wird,
wird die Schale 360 im Schalenhaltebereich 330 fixiert.
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Ein
Einpassbereich 340 zum Einpassen des Schablonenhalters 310 an
der Befestigungsplatte 300 der Halteabschnittbasis 201 ist
an der Rückseite des
Hauptkörperblocks 311 vorgesehen,
und seine Gegenseite (die Seite des Schablonenhaltebereichs 320 wird
als die Gegenseite betrachtet) hat den gleichen Aufbau wie die Rückseite.
Stifte 342a, 342b und 346a, 346b zum
Einsetzen in die zwei Löcher 302, die
in der oberen Oberfläche
der Befestigungsplatte 300 ausgebildet sind, werden jeweils
auf der Gegenseite 341 bzw. der Rückseite 345 des Einpassbereichs 340 eingesetzt.
Weiterhin sind Eisenplatten 343 und 347 jeweils
in der Gegenoberfläche 341 bzw. der
Rückfläche 345 integriert.
Flansche 344 und 348 sind jeweils auf der Gegenfläche 341 bzw.
der Rückfläche 345 des
Einpassbereichs 340 ausgebildet.
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Zum
Zeitpunkt der Befestigung des Schablonenhalters 310 an
der Ziellinsenform-Messvorrichtung 2, nachdem der vordere
Gleiter 202 in Richtung zur Vorderseite geöffnet wurde
(der hintere Gleiter 203 wird ebenfalls gleichzeitig geöffnet),
ist im Falle der Schablonenmessung die Seite des Schablonenhaltebereichs 320 nach
unten ausgerichtet und die Stifte 342a und 342b auf
dem Einpassbereich 340 greifen in die Löcher 302 der Befestigungsplatte 300 ein.
Da die Eisenplatte 343 vom Magneten 301, der auf
der oberen Oberfläche
der Befestigungsplatte 300 vorgesehen ist, angezogen wird,
kann zu diesem Zeitpunkt der Schablonenhafter 310 einfach
unbeweglich an der oberen Oberfläche
der Befestigungsplatte 300 fixiert werden. Ferner stößt der Flansch 344 des
Schablonenhalters 310 gegen eine vertiefte Oberfläche 202a an,
die in der Mitte des vorderen Gleiters 202 ausgebildet
ist, um den offenen Zustand des vorderen Gleiters 202 und
des hinteren Gleiters 203 aufrechtzuerhalten.
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(3) Funktionsweise der
Messung durch die Ziellinsenform-Messvorrichtung
-
Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf das Steuersystem-Blockdiagramm der 17 die Funktionsweise
der Ziellinsenform-Messvorrichtung 2 beschrieben, wenn
eine Linsenrahmenform (eine Ziellinsenform (eine abgetastete Kontur,
die selbe wird nachfolgend angewandt)) des Rahmens gemessen wird
(die Abtastung beider Augen (Messung für beide Linsenrahmen) wird
unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel
beschrieben).
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Nachdem
der vordere Gleiter 202 in Richtung zur Vorderseite (der
Seite des Bedieners) gezogen wurde, um den Abstand zwischen dem
vorderen Gleiter 202 und dem hinteren Gleiter 203 zu
vergrößern, wird
der Rahmen zwischen die Klemmstifte 230 eingelegt. Da Zentripetalkräfte zum
Vorwärtsbewegen
der Bezugslinie L1 ständig
im vorderen Gleiter 202 und hinteren Gleiter 203 aufgrund
der Feder 213 wirken, wird der Abstand zwischen den zwei
Gleitern 202 und 203 dadurch verringert und der
Rahmen wird mit der Bezugslinie L1 als Mitte gehalten.
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Nach
Beendigung des Einsetzens des Rahmens wird ein Schalter 412 zum
Abtasten beider Augen auf dem Schaltpultabschnitt 410 gedrückt. Dann treibt
eine Steuereinheit 150 auf der Ziellinsenform-Messvorrichtung 2 den
Motor 223 an und wenn die Welle 220 gedreht wird,
werden die Klemmstifte an vier Stellen geschlossen, um den Rahmen
einzuklemmen und zu fixieren. Nachfolgend wird der Messabschnitt 240 betätigt, um
die Ziellinsenform zu messen.
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Im
Falle der Abtastung beider Augen bewegt die Steuereinheit 150 die
quer bewegliche Basis 341 durch Antreiben des Motors 244 vorwärts, so
dass der Fühler 280 an
einer vorbestimmten Position auf dem rechten Linsenrahmenbereich
des Rahmens liegt. Nachfolgend wird die vertikal bewegliche Stützbasis 265 durch
Antreiben des Motors 270 angehoben, um es dem Fühler 280 zu
ermöglichen,
auf der Höhe
der Messbezugsebene zu liegen. Das Ausmaß der Bewegung zu dem Zeitpunkt,
wenn der Fühler 280 von
einer untersten Position angehoben wird, kann durch die Erfassung
durch den Codeumsetzer 272 erhalten werden, und die Steuereinheit 150 verursacht,
dass der Fühler 280 auf
der Höhe der
Messbezugslinie liegt, auf der Grundlage der Erfassungsinformation
des Codeumsetzers 272.
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Nachfolgend
treibt die Steuereinheit 150 den Motor 257 an,
um die quer bewegliche Stützbasis 260 zu
bewegen, und dadurch ermöglicht
sie, dass die Spitze des Fühlers 280 in
die Rahmennut des Linsenrahmens eingesetzt wird. Da ein Gleichstrommotor
als der Motor 257 verwendet wird, kann während dieser
Bewegung der Antriebsstrom (das Antriebsdrehmoment) zum Motor 257 gesteuert
werden, um eine vorbestimmte Antriebskraft bereitzustellen. Deshalb
ist es möglich,
eine schwache Druckkraft bis zu einem solchen Grad aufzubringen,
dass der Rahmen nicht verformt wird und dass der Fühler 280 nicht
verschoben wird. Nachfolgend wird der Motor 254 gemäß jeder
vorbestimmten Einheitsanzahl von Drehimpulsen gedreht, um die Fühlereinheit 255 zusammen
mit der Drehbasis 250 zu drehen. Durch diese Bewegung wird
die quer bewegliche Stützbasis 260 zusammen
mit dem Fühler 280 gemäß dem Radiusvektor
der Rahmennut quer bewegt (in der Richtung des Pfeils F) und das
Ausmaß dieser
Bewegung wird vom Codeumsetzer 258 erfasst. Das heißt, das
Ausmaß der
Bewegung des Fühlers 280 in
der Richtung des Radiusvektors in Bezug auf die Ziellinsenform wird
vom Codeumsetzer 258 erfasst.
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Die
vertikal bewegliche Stützbasis 265 wird zusammen
mit dem Fühler 280 entlang
des Knicks (der Kurve) der Rahmennut vertikal bewegt (in der Richtung
des Pfeils G) und dieses Ausmaß der
Bewegung wird vom Codeumsetzer 272 erfasst. Die Ziellinsenform
des rechten Linsenrahmenbereichs wird gemessen als (rn, θn, zn) (n
= 1, 2, ..., N) auf der Basis des Rotationswinkels θ des Motors 254,
des vom Codeumsetzer 258 erfassten Betrags r und des vom
Codeumsetzer 272 erfassten Betrags z.
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Bei
Beendigung der Messung des rechten Linsenrahmenbereichs treibt die
Steuereinheit 150 den Motor 244 an, um die quer
bewegliche Basis 241 zu bewegen, so dass der Fühler 280 an
einer vorbestimmten Position auf dem linken Linsenrahmenbereich
des Rahmens liegt, und die Ziellinsenform des linken Linsenrahmenbereichs
wird in ähnlicher
Weise gemessen.
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Wenn
der Bediener einen Datenschalter 421 des Schaltpultabschnitts 420 drückt, werden
die Ziellinsenformdaten, die wie oben beschrieben gemessen wurden,
zu einem Datenspeicher 161 auf der Seite der Bearbeitungsvorrichtung übertragen
und als Bearbeitungsinformationen verwendet.
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Zusätzlich wird
im Falle der Messung der Schablone oder der Dummy-Linse die Messwelle 290 an
Stelle des Fühlers 280 verwendet,
um den Umfang der Schablone oder der Dummy-Linse abzutasten, so
dass das Ausmaß der
Bewegung der Messwelle 290 in der Richtung des Radiusvektors vom
Codeumsetzer 258 in der gleichen Weise wie bei der oben
beschriebenen Rahmenmessung erfasst wird, und die Ziellinsenform
der Schablone wird auf der Grundlage des so erfassten Ausmaßes der Bewegung
und des Rotationswinkels θ des
Motors 254 gemessen.
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Die
Schablone oder die Dummy-Linse wird am Schablonenhaltebereich 320 oder
Schalenhaltebereich 330 des Schablonenhalters 310 in
der oben beschriebenen Weise befestigt. Beim Befestigen der Schablone
oder der Dummy-Linse am Schablonenhalter 310 wird der vordere
Gleiter 202 in Richtung zur Vorderseite gezogen und der
Schablonenhalter 310 ist auf der oberen Oberfläche der
Befestigungsplatte 300 fixiert. Da der Flansch 344 (348)
des Schablonenhalters 310 in die vertiefte Oberfläche 202a des
vorderen Gleiters 202 eingreift, ist der offene Zustand
des vorderen Gleiters 202 und des hinteren Gleiters 203 fixiert.
Der offene Zustand des vorderen Gleiters 202 wird von einer
Sensorplatte und einem Sensor 235 erfasst, so dass der
Schablonenmessmodus erfasst wird.
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Nach
der Einstellung des Schablonenhalters 310 wird, in einem
Fall, wenn die zu messende Schablone (oder die Dummy-Linse) für die rechtsseitige Verwendung
ist, ein rechter Abtastschalter 413 des Schaltpultabschnitts 410 gedrückt, während in
einem Fall, wenn sie für
die linksseitige Verwendung ist, ein linker Abtastschalter 411 gedrückt wird.
Zusätzlich wird
vor der Messung unter Verwendung des Schablonenhalters der Apexbereich
der Messwelle 290 gedrückt,
um die Messwelle 290 anzuheben.
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Die
Steuereinheit 150 treibt den Motor 244 an, um
die quer bewegliche Basis 241 an der Messposition in der
Mitte anzuordnen. Nachfolgend wird der Motor 257 angetrieben,
um die quer bewegliche Stützbasis 260 zu
bewegen, so dass die Messwelle 290 in Richtung zur Seite
der Mitte ausgerichtet ist. In einem Zustand, in dem die Messwelle 290 gegen
die Endfläche
der Schablone (oder der Dummy-Linse) anstößt, wird der Motor 254 gemäß jeder
vorbestimmten Einheitsanzahl von Rotationsimpulsen gedreht, um die
Fühlereinheit 255 zu
drehen. Die Messwelle 290 wird gemäß dem Radiusvektor der Schablone
bewegt und das Ausmaß dieser
Bewegung wird vom Codeumsetzer 258 erfasst.
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(4) Kalibrierung der Ziellinsenform-Messvorrichtung
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Wie
oben beschrieben, wird, um die Ziellinsenform zu messen, das Ausmaß der Bewegung
des Fühlers
(des Fühlers 280 oder
der Messwelle 290) in der Radiusvektorrichtung auf der
Grundlage des Ausgangssignals (Anzahl der Impulse) vom Codeumsetzer 258 erhalten.
Jedoch hängt
die Genauigkeit des erhaltenen Betrages stark von der Bearbeitungsgenauigkeit
(strukturelle Präzision)
des an der Drehwelle des Codeumsetzers 258 befestigten Zahnrads 258a sowie
der Zahnstange 262 ab. Insbesondere wenn die Achse des
Zahnrads 258a exzentrisch zur Drehwelle des Codeumsetzers 258 ist,
ist ein periodisch veränderlicher
Fehler in dem erfassten Ausmaß der
Bewegung der quer beweglichen Stützbasis 260 enthalten.
Dies behindert eine Messung der Ziellinsenform mit hoher Genauigkeit.
-
Der
Bewegungsmechanismus, der die Vorschubspindel verwendet, ist im
Allgemeinen in der Lage, eine sehr genaue Bewegung zu bemerkenswert
geringeren Kosten zu realisieren, im Vergleich zum Bewegungsmechanismus
unter Verwendung der Zahnstange und des Zahnrads (Ritzel). Dementsprechend
wird bei der vorliegenden Vorrichtung die Kalibrierung der Linearität in Bezug
auf das Ausmaß der
Bewegung der quer beweglichen Stützbasis 260 (des
Fühlers 280 und
der Messwelle 290) unter Verwendung der Bewegung der quer
beweglichen Basis 241 durch die Vorschubspindel 245 durchgeführt. Nachfolgend
wird diese Kalibrierung unter Bezugnahme auf 11 bis 16 beschrieben.
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11 ist
eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Ablaufs der Kalibrierung
der Linearität. 12 ist
eine schematische Darstellung der Funktionsweise der Kalibrierung
der Linearität.
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In 12 bezeichnet
Bezugszeichen 901 eine Begrenzungsplatte zum Begrenzen
der Bewegung des Fühlers 280 in
der Richtung nach links (in der B1-Richtung) in 12.
Die Begrenzungsplatte 901 hat eine Form, die wie ein Brillenrahmen
modelliert ist, um die Kalibrierung in Bezug auf die gesamte Ziellinsenform
zu ermöglichen.
Eine Messnut 901a ist an der Rückseite der Begrenzungsplatte 901 in
einer zentralen Position derselben vorgesehen, um einen Stufenbereich
bereitzustellen. Die Kalibrierung wird durchgeführt, während der Fühler 280 in Anschlag
gegen die Messnut 901a gehalten wird.
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Vor
der Kalibrierung wird die Begrenzungsplatte 901 von den
Klemmstiften 230 eingeklemmt und fixiert, in ähnlich Weise
wie in dem Fall, wenn der Rahmen fixiert wird. Als Nächstes wird
durch den Schaltvorgang auf dem Schaltpultabschnitt 410 (dem Vorgang
des gleichzeitigen Drückens
der drei Schalter 411, 412 und 413) ein
Programm zur Kalibrierung, das vorab in der Steuereinheit 150 gespeichert
wurde, ausgeführt.
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Als
Erstes treibt die Steuereinheit 150 den Motor 257 an,
um die quer bewegliche Stützbasis 260 zu
einer Bewegungsgrenzposition in der Richtung nach rechts (in der
B2-Richtung) in 12A zu bewegen (diese Bewegungsgrenzposition entspricht einer
in 6 gezeigten Bewegungsausgangsposition), Ferner
wird ein Zählwert
des Codeumsetzers 258 durch diese Bewegung gelöscht, um
der Ursprungspunkt zu sein. Als Nächstes wird die Drehbasis 250 vom
Motor 254 gedreht, so dass die Richtung, in welcher die
quer bewegliche Stützbasis 260 bewegt
wird (F-Richtung) und die Richtung, in welcher die quer bewegliche
Basis 241 bewegt wird (B-Richtung) so eingestellt werden,
dass sie identisch zueinander sind. Nachfolgend wird die quer bewegliche
Stützbasis 260 durch
den Motor 257 in der Richtung nach links (in der B1-Richtung)
bewegt, bis der Fühler 280 gegen
die Messnut 901a anstößt und ein
Wert (Anzahl der Impulse), der zu diesem Zeitpunkt vom Codeumsetzer 58 ausgegeben
wird, wird erhalten. Nachfolgend wird, in dem Zustand, in dem der
Fühler 280 in
Anschlag gegen die Messnut 901a gehalten wird, die quer
bewegliche Basis 241 durch Antreiben des Motors 244 in
der Richtung nach links (in der B1-Richtung) bewegt, bis der erhaltene
Wert des Codeumsetzers 258 zum Ausgangspunkt zurückgekehrt
ist. Dies veranlasst, dass die quer bewegliche Stützbasis 260 an
der Bewegungsausgangsposition (an der in 12A gezeigten
Position) festgelegt wird.
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In
diesem Fall ist es auch zutreffend, dass die quer bewegliche Basis 241 bewegt
wird, bis der Wert des Codeumsetzers 258 zum Wert des Ausgangspunkts
+ a zurückkehrt
(der Wert vor dem Ausgangswert um eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen),
indem die Wirkung des Rückschlags
des Zahnrads 258a und der Zahnstange 262 aufgrund
des Unterschieds in der Richtung, in welcher der Fühler 280 geschoben
wird, berücksichtigt
wird, d. h, bis die quer bewegliche Stützbasis 260 auf eine
Position geringfügig
vor der Bewegungsausgangsposition festgelegt wird.
-
Als
Nächstes
wird die Linearitätsmessung durchgeführt, wie
nachfolgend beschrieben. Während
ein vorbestimmtes Antriebsdrehmoment unter der Steuerung des Antriebsstroms
an den Motor 257 erzeugt wird, um den Fühler 280 in Anschlag
gegen die Begrenzungsplatte 901 zu halten, wird die quer bewegliche
Basis 241 durch Antreiben des Motors 244 nach
rechts bewegt (in der B2-Richtung). Während dieser Bewegung wird
die Anzahl der Impulse des Motors 244 zum Bewegen der quer
beweglichen Basis 241 fortlaufend jedes Mal gespeichert,
wenn sich der vom Codeumsetzer 258 ausgegebene Wert (Anzahl
der Impulse) ändert.
Auf der Grundlage dieses Ablaufs wird eine Kalibrierungstabelle
für das Ausmaß der Bewegung
der quer beweglichen Stützbasis 260 in
Bezug auf den Wert des Codeumsetzers 258 erstellt.
-
Die
Beendigung der Messung wird wie folgt bestimmt. In Verbindung mit
der Bewegung der quer beweglichen Basis 241 in der Richtung
nach rechts (in der B2-Richtung) wird die quer bewegliche Stützbasis 260 mit
dem Fühler 280 nach
links in Bezug auf den feststehenden Block 256 bewegt.
Wenn die quer bewegliche Stützbasis 260 die
Bewegungsgrenzposition (die in
-
12B gezeigte Position) in der Richtung nach links
(in der B1-Richtung) erreicht und ferner die quer bewegliche Basis 241 in
der Richtung nach rechts (in der B2-Richtung) bewegt wird, wird
der Fühler 280 von
der Begrenzungsplatte 901 freigegeben, so dass sich der
Wert des Codeumsetzers 258 nicht mehr ändert. Auf dieser Grundlage
erfasst die Steuereinheit 150, dass Messdaten über den
gesamten Weg, um den die quer bewegliche Stützbasis 260 bewegt
wird (die Anzahl der Impulse des Motors 244 in Bezug auf
den Wert des Codeumsetzers 258) erhalten wurden, wodurch
die Linearitätsmessung
beendet ist.
-
Das
Ausmaß der
Bewegung der quer beweglichen Basis 241 in Bezug auf die
Anzahl der Impulse des Motors 244 ist ein bekannter Wert,
der aus einer Designspezifikation erhältlich ist, nämlich vom
Vorschub der Vorschubspindel 245 und dem Ausmaß der Drehung
der Vorschubspindel entsprechend der Anzahl der Impulse des Motors 244.
Wenn die Anzahl der Impulse des Motors 244 erhalten wird,
wird dementsprechend das Ausmaß der
Bewegung der quer beweglichen Basis 241, d. h. das Ausmaß der Bewegung
der quer beweglichen Stützbasis 260 in Bezug
auf den Wert des Codeumsetzers 258, erhalten. Um die Kalibrierungstabelle
zu erstellen, wandelt die Steuereinheit 150 die Anzahl
der Impulse des Motors 244 in eine tatsächliche Entfernung der Bewegung
um und speichert diese Entfernung in einem Speicher 151.
-
Da
die Kalibrierungstabelle für
das Ausmaß der
Bewegung der quer beweglichen Stützbasis 260 in
Bezug auf den Wert des Codeumsetzers 258 wie oben beschrieben
erstellt wird, wird auf die Kalibrierungstabelle während der
tatsächlichen
Messung der Ziellinsenform Bezug genommen. Dementsprechend kann
die Ziellinsenform mit hoher Genauigkeit gemessen werden, auch wenn
die Messvorrichtung die Zahnstange und das Ritzel verwendet.
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In
der tatsächlichen
Vorrichtung kann die im Speicher (RAM) 151 gespeicherte
Kalibrierungstabelle in einem nichtflüchtigen Speicher 152 gespeichert
sein wie sie ist, und kann verwendet werden, indem sie zur Seite
des Speichers 151 während
des Starts der Vorrichtung übertragen
wird. Um Kapazität des
Speichers zu sparen kann jedoch z. B. die folgende Prozedur durchgeführt werden.
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Ein
Verhältnis
wie in 13 gezeigt steht zwischen der
Anzahl (N) der Impulse des Codeumsetzers 258 und dem Betrag
(Y) der Bewegung der quer beweglichen Stützbasis 260, erhalten
vom Motor 244 in der so erstellten Kalibrierungstabelle.
In 13 ist, da das Reduktionsverhältnis für den Maßstab des Bewegungsbetrages
der quer beweglichen Stützbasis 260,
erhalten vom Motor 244, groß ist, die periodisch ab und
auf verlaufende Veränderung
nicht zu sehen, aber die Daten enthalten die wellenförmige Bewegung,
welche die für
die Messung erforderliche Genauigkeit beeinträchtigt. Hier wird der Bewegungsbetrag
Y', der linear im
Verhältnis
zu der Anzahl der Impulse N des Codeumsetzers 258 angenähert ist,
zuerst bestimmt als
Y' =
aN + b (a ist eine Neigung, und b ist ein Achsenabschnitt)
-
Als
Nächstes
wird durch die Berechnung von Y – Y' = y eine neue Tabelle erstellt, welche
den Betrag der Linearitätskorrektur
y im Verhältnis
zu der Anzahl der Impulse N angibt. Diese Tabelle ist in 14 dargestellt.
Durch Verwendung dieser in 14 gezeigten
Tabelle kann der Bewegungsbetrag des gesamten Wegs in Bezug auf
die Anzahl der Impulse N im nichtflüchtigen Speicher 152 mit
einer kleineren Anzahl von Ziffern gespeichert werden. Das heißt, an Stelle
der in 13 gezeigten Korrekturtabelle
mit einer größeren Anzahl
von Ziffern kann die in 14 gezeigte Korrekturtabelle
mit einer kleineren Anzahl von Ziffern und die Formel Y' = aN + b gespeichert
werden, um die Kapazität
des Speichers zu verringern. Wenn die Vorrichtung gestartet wird, wird
die Tabelle des Korrekturbetrages, wie in 13 gezeigt,
wieder durch Berechnung aus der obigen Formel zur Bestimmung von
Y' und die Tabelle
des Betrags der Linearitätskorrektur,
wie in 14 gezeigt, erstellt, und die
so erstellte Tabelle wird im Speicher 151 zur Verwendung
bei der Messung gespeichert.
-
Um
die Kapazität
des Speichers weiter zu verringern, kann der Betrag der Linearitätskorrektur
y angenähert
werden, so dass die Werte im Betrag der Linearitätskorrektur y periodisch in
festen Intervallen gespeichert werden, d. h. bei jeder Einheitsanzahl von
Impulsen (zum Beispiel alle 100 Impulse), und der Rest der Wert
zwischen den benachbarten gespeicherten Werten werden linear interpoliert,
wie durch die durchgezogene Linie in 15 dargestellt. Wie
weiterhin in 16 gezeigt, wenn der Betrag
der Linearitätskorrektur
y in Bezug auf die Anzahl der Impulse N in der Form einer arithmetischen
Gleichung gespeichert ist, in welcher er durch eine Sinuskurve angenähert wird,
kann die Speicherkapazität
des nichtflüchtigen
Speichers 152 noch weiter eingespart werden. Diese Art,
Daten zu erhalten und zu speichern, wird passend ausgewählt, wobei
der erforderliche Grad der Genauigkeit berücksichtigt wird.
-
Auch
wenn die Kalibrierung unter Verwendung des Fühlers 280 beschrieben
wurde, kann die Kalibrierung unter Verwendung der Messwelle 290 in ähnlicher
Weise durchgeführt
werden.
-
Wie
oben beschrieben, ist es möglich,
die Linearitätskalibrierung
in Bezug auf das Ausmaß der Bewegung
des Linsenformfühlers
mit hoher Genauigkeit über
einen weit reichenden Weg durchzuführen, unter Verwendung des
in der Vorrichtung vorgesehenen Mechanismus, ohne die Verwendung
eines speziellen Messinstruments oder Aufspannvorrichtung. Dementsprechend
kann die Ziellinsenform mit hoher Genauigkeit gemessen werden.