Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von ophthalmischen Produkten aus
Rohlingen und insbesondere die Erkennung des Typs des Werkstücks, das in eine
Herstellungsmaschine für ein ophthalmisches Produkt, d. h. eine Brillenlinse oder einen
Läpp- bzw. Polierkörper für eine solche Linse eingebracht worden ist.
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Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von ophthalmischen Linsen und
Läpp- bzw. Polierkörpern bzw. -werkzeugen ist in der US-Patentschrift Nr. 5,485,771
beschrieben, die am 23. Januar 1996 für die Inhaberin des vorliegenden Patents
ausgegeben wurde. Bei der Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß dem
US-Patent 5,485, 771 spannen Bedienungspersonen manchmal unabsichtlich
Materialrohlinge in das Futter der Herstellungsmaschine ein, die für die durchzuführende Arbeit
nicht geeignet sind. Beispielsweise kann ein Läpprohling aufgespannt werden, wenn
die auszuführende Arbeit die Bearbeitung einer Linse ist oder umgekehrt, kann ein
Linsenrohling aufgespannt werden, wenn die auszuführende Arbeit die Bearbeitung eines
Läpp- bzw. Polierkörpers ist. Um die negativen Folgen zu vermeiden, die bei der
Bearbeitung von Materialien mit Geschwindigkeiten und Toleranzen entstehen, die
entweder für das Schneidwerkzeug oder das Werkstück ungeeignet sind, ist es
wünschenswert, daß die Herstellungsmaschine die Fähigkeit besitzt, zu erkennen oder zu
identifizieren, ob der aufgespannte Rohlingstyp für die durchzuführende Arbeit geeignet ist.
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Eine Werkstück-Identifikation für verschiedene Arten von Maschinen wurde durch die
Verwendung von zusätzlichen Komponenten erzielt, die dem Werkstück hinzugefügt
wurden. Beispielsweise können Magnete, die an eindeutigen Stellen an einem
Werkstück befestigt oder in das Werkstück eingesetzt sind, Reed-Schalter in einem
Erkennungssystem betätigen. Das Hinzufügen von zusätzlichen und ansonsten unnötigen
Komponenten ist jedoch zeitraubend und erhöht die Kosten für jedes Werkstück.
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Daher ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen
des Typs des Werkstücks zu schaffen, das in eine Herstellungsmaschine für ein
ophthalmisches Produkt eingespannt ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen des Typs des Werkstücks, das in eine
Maschine zur Herstellung eines ophthalmischen Produkts eingespannt ist, zu schaffen, die
es nicht erfordern, daß zusätzliche Komponenten zum Werkstück hinzugefügt werden.
Auch ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren
des Typs des Werkstücks, das in eine Herstellungsmaschine für ein ophthalmisches
Produkt eingespannt ist, zu schaffen, die ein Lichtbündel verwenden, um eine
eindeutige Signatur zu identifizieren, die durch die Kontur des eingespannten Werkstücks
gegeben ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Erkennen des Typs des Werkstücks, das in eine Herstellungsmaschine für ein
ebene eingespannt und das Spannfutter und das aufgespannte Werkstück werden
zumindest über einen Teil einer vollen Umdrehung gedreht. Ein vorzugsweise infrarotes
Lichtbündel wird kontinuierlich längs der Deckungslinie und in der zweiten
Referenzebene während der Rotation des Spannfutters auf das eingespannte Werkstück
ausgesandt. Die Teile des Lichtbündels, die durch das eindeutige Muster von
Durchgängen im Werkstück hindurch laufen, werden empfangen und zur Herstellung
entsprechender elektrischer Signale verwandt. Die Winkelpositionen des eingespannten
Werkstücks und der Status des elektrischen Signals, nämlich vorhanden ("EIN") oder
nicht vorhanden ("AUS") werden in Relation zur ersten Bezugsebene für jede
Statusänderung des elektrischen Signals detektiert. Die detektierten Status- und
Winkelpositions-Werte werden in dem digitalen elektronischen System gespeichert, um die
Signaturdaten zu liefern, durch welche das eingespannte Werkstück erkannt werden
kann. Die Signaturdaten des eingespannten Werkstücks werden dann sequentiell mit
den eindeutigen Signaturdaten für jeden Werkstücktyp verglichen, der in der
Herstellungsmaschine eingespannt werden könnte. Ein elektrisches Signal wird von dem
digitalelektronischen System ausgesandt, nachdem es eine Übereinstimmung der
Signaturdaten des eingespannten Werkstücks mit den eindeutigen Signaturdaten für
derartige Werkstücke festgestellt hat.
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Vorzugsweise ist eine Vielzahl von eindeutigen Nachrichten, die jedem Werkstücktyp
entsprechen, in dem digitalelektronischen System gespeichert und wird die eindeutige
Nachricht, die dem eingespannten Werkstück entspricht, elektronisch übermittelt,
nachdem eine Übereinstimmung der Signaturdaten des eingespannten Werkstücks mit
den eindeutigen Signaturdaten festgestellt worden ist. Vorzugsweise wird die
übertragene, eindeutige Nachricht auch visuell dargestellt. Zusätzlich wird ein anderes
elektronisches Signal von dem digitalelektronischen System ausgesandt, nachdem es
erkannt hat, daß die Signaturdaten des eingespannten Werkstücks nicht mit
irgendwelchen gespeicherten, eindeutigen Signaturdaten übereinstimmen. In diesem Fall bricht
das ausgesandte elektronische Signal vorzugsweise auch eine weitere Drehung des
Spannfutters ab. Vorzugsweise ist auch eine andere eindeutige Nachricht in dem
digitalelektronischen System gespeichert, die dann, wenn erkannt wird, daß die
Signaturdaten des eingespannten Werkstücks nicht mit irgendwelchen eindeutigen
Signaturdaten übereinstimmen, elektronisch ausgesandt bzw. übermittelt wird. Vorzugsweise
wird auch diese ausgesandte eindeutige Nachricht visuell dargestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnung; in dieser zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer
Erkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Sende- und Empfänger-Komponenten
der Erkennungsvorrichtung aus Fig. 1, die an dem Spannfutter einer
Herstellungsmaschine für ophtalmische Produkte montiert sind,
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Fig. 3 eine Vorderansicht der Komponenten aus Fig. 2,
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Fig. 4 eine Seitenansicht der Komponenten aus Fig. 2
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Fig. 5 ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform der
elektrischen Detektionsschaltung der Erkennungsvorrichtung aus Fig. 2,
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Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform eines
Erkennungsverfahrens gemäß der Erfindung darstellt,
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Fig. 7 eine Querschnittsansicht von einigen Werkstücktypen längs einer
Referenzebene, die durch ihre eindeutigen Muster von Durchgängen verläuft,
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Fig. 8 eine grafische Darstellung der eindeutigen Signaturen der verschiedenen
Werkstücktypen aus Fig. 7,
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Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer speziell bevorzugten Ausführungsform
der Erkennungsvorrichtung,
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Fig. 10 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus Fig. 9,
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Fig. 11 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 9, und
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Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines Ausrichtwerkzeugs zur Verwendung
mit der Erkennungsvorrichtung.
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Zwar wird die Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform und
einem bevorzugten Verfahren beschrieben, doch sei darauf hingewiesen, daß die
Erfindung nicht auf diese Ausführungsform und dieses Verfahren beschränkt sein soll. Im
Gegenteil sollen alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abgedeckt werden,
die im Rahmen der Erfindung liegen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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In Fig. 1 ist die Vorrichtung zur Erkennung eines eingespannten Werkstücks in
Verbindung mit einer Herstellungsmaschine 10 für ein ophtalmisches Produkt dargestellt. Die
gezeigte Herstellungsmaschine 10 für ein ophtalmisches Produkt ist genauer als eine
der Ausführungsformen in der US-Patentschrift 5,485,771 beschrieben. Eine detaillierte
Beschreibung von Herstellungsmaschinen für ophtalmische Produkte ist in dieser
Patentschrift gegeben und die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeine spezielle
den Bearbeitungsvorgang ergeben. Wie gezeigt, ist der Arm 59 an der Platte 57 an
einem Schwenkpunkt 65 mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Schraube befestigt, so daß
der Arm 59 bezüglich der Platte 57 in jede gewünschte Winkelstellung gedreht werden
kann. Zusätzlich ist der Sender 41 in einem Längsschlitz 65 im Arm 59 angeordnet, so
daß er in Relation zum Schwenkpunkt 65 radial verschoben werden kann. Somit kann
der Sender 41 so positioniert werden, daß das Lichtbündel 61 in gewünschter Weise
ausgerichtet wird. Die gezeigte Empfänger-Montagehalterung 55 umfaßt eine Basis 69,
die an der Tragbasis 11 der Herstellungsmaschine durch eine (nicht dargestellte)
Schraube befestigt ist. Ein Arm 71 erstreckt sich von der Basis 69 und der Empfänger
43 ist in einem Längsschlitz 73 im Arm 71 montiert. Eine weitere U-förmige
Abschirmung oder Käfig 75, der am Arm 71 befestigt ist, schützt den Empfänger 43 gegen
Schmutz und liefert einen Luftdurchgang, um das Wegblasen von Staub- und
Schleifstaub-Teilchen vom Empfänger 43 zu stimulieren, die sich durch den
Bearbeitungsvorgang ergeben. Die Empfänger-Montagehalterung 55 ist durch eine Drehung
um die (nicht dargestellte) Montageschraube in der Basis 69 positionierbar und der
Empfänger 43 ist im Schlitz 73 im Arm 71 so radial verschiebbar, daß der Empfänger
43 so positioniert werden kann, daß er mit dem Lichtbündel 61 ausgerichtet ist.
Bezüglich des Werkstücks, das den Adapter 49 umfaßt, ist das Lichtbündel 61 so
ausgerichtet, daß es vom Hebel 51 abgefangen bzw. unterbrochen wird, wenn sich der Adapter
49 um die Wellenachse dreht. Vorzugsweise arbeiten der Lichtbündel-Sender 41 und
der Empfänger 43 im infraroten Bereich, doch ist dies nicht erforderlich.
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Die Sensorschaltung der Werkstück-Erkennungsvorrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. Die
Schaltung ist mit dem digitalelektronischen System 37 über ein
Verstärker-Schnittstellenmodul 81 verbunden, das bereits in den Schaltungen des digitalelektronischen
System der Herstellungsmaschine 10 für ein ophthalmisches Produkt enthalten ist. Eine
hinzugefügte Proben-Schnittstellenplatine 83 ergänzt das digitalelektronische System
37 und ist zwischen dem Sender 41 und dem Empfänger 43 und dem Verstärker-
Schnittstellenmodul 81 angeschlossen. Eine Seite des Senders 41 ist über einen
Strombegrenzungswiderstand 85 mit einem Eingangsanschluß 87 verbunden, der
seinerseits mit einer (nicht dargestellten) Spannungsquelle verbunden ist, die
vorzugsweise 5 V liefert. Die andere Seite des Senders 41 ist über die Platine 83 mit einem
gemeinsamen Anschluß 89 und somit mit dem Verstärker-Schnittstellenmodul 81
verbunden. Ein Probenanschluß 91 der Proben-Schnittstellenplatine 83 ist über einen
Verstärker 93 mit einer Seite des Empfängers 43 verbunden, während die andere Seite
des Empfängers 43 mit dem gemeinsamen Anschluß 89 verbunden ist. Die Reaktion
des Verstärkers 93 auf den Empfang von Licht durch den Empfänger 43 führt zur
Aussendung eines elektronischen Signals an das digitalelektronische System 37, wenn
das Lichtbündel empfangen wird. Eine Leuchtdiode 95 ist mit einem Widerstand 97
zwischen dem Eingangsanschluß 87 und dem Probenanschluß 91 verbunden, um den
Arbeitszustand der Sensorschaltung mit "EIN" oder "AUS" anzuzeigen.
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Bei der Herstellungsmaschine für ein ophthalmisches Produkt, die im US-Patent Nr.
5,485,771 beschrieben ist, speichert das digitalelektronische System 37 Daten, die für
den Betrieb der Herstellungsmaschine erforderlich sind. Diese Daten umfassen
typischerweise den Materialtyp, der bearbeitet werden soll, den Kurventyp, der erzeugt
in den Pfad des Lichtbündels hinein und aus ihm heraus drehen. Wie in Fig. 7 gezeigt,
haben die drei Werkstücke A, B und C jeweils einen eindeutigen Referenzebenen-
Querschnitt. Das obere Werkstück A besitzt drei Blöcke B1, B2 und B3. Wenn sich das
obere Werkstück A um sein Zentrum C1 aus der 0º- oder Referenz-Position dreht, hört
in der 80º-Position die Deckungslinie 61 auf, vom mittleren Block B1 unterbrochen zu
werden, wenn der nachlaufende Punkt P1 des mittleren Blocks B1 die Deckungslinie
61 freigibt. Bei dem oberen Werkstück A, das zufälligerweise um sein Zentrum C1
symmetrisch ist, tritt die Freigabe des mittleren Blocks B1 gleichzeitig mit der Freigabe
des äußeren Blocks B2 an dessen nachlaufendem Punkt P2 auf. Wenn sich das obere
Werkstück A in die 110º-Position gedreht hat, wird die Lichtbündel-Deckungslinie 61
wiederum durch den zweiten Block B2 an dessen vorauslaufendern Punkt P3
unterbrochen, der mit dem vorauslaufenden Punkt P4 des ersten Blocks B1 zusammenfällt.
Somit tritt das Lichtbündel durch das obere Werkstück A zwischen den
Drehwinkelpunkten 80º und 110º hindurch. Wenn sich das obere Werkstück A weiterhin durch
seinen 360º-Zyklus dreht, arbeiten der erste und der dritte Block B1 und B3 in der
Weise zusammen, daß sie einen Durchgang des Lichtbündels durch das obere
Werkstück A zwischen den 260º- und 290º-Winkelpositionen ermöglichen. Gemäß Fig. 8
führt ein 360º-Zyklus des oberen Werkstücks A in Verbindung mit der Schaltung aus
Fig. 5 zu einer eindeutigen Signaturkurve A, die "EIN"-Bedingungen zwischen 80º und
110º und zwischen 260º und 290º der Drehung aufweist. Gemäß Fig. 7 unterbricht
dann, wenn sich das mittlere Werkstück B um sein Zentrum C2 aus einer
0º-Referenzposition heraus dreht, ein einzelner Block B4 die Lichtbündel-Deckungslinie 61 an
seinem vorauslaufenden Punkt PS, wenn sich das mittlere Werkstück B in die
215º-Position gedreht hat. Der einzelne Block B4 fährt fort, die Deckungslinie 61 zu
unterbrechen, bis sich das Werkstück in die 330º-Position gedreht hat, in welcher die
Unterbrechung am nachlaufenden Punkt P6 beendet wird. Gemäß Fig. 8 hat der eindeutige
Referenzebenen-Querschnitt des mittleren Werkstücks B dis eindeutige Signaturkurve
B zur Folge, die einen "EIN"-Zustand zwischen 215º und 330º aufweist. Gemäß Fig. 7
unterbricht dann, wenn sich das untere Werkstück C um seinen Mittelpunkt C3 aus der
0º-Referenzlage heraus dreht, ein Block B5 die Lichtbündel-Deckungslinie 61 so lange,
bis sich das untere Werkstück C um 35º gedreht hat. Bei 35º durchläuft der
nachlaufende Punkt P7 des Blocks B5 die Deckungslinie 61 und das Lichtbündel wird nicht
länger unterbrochen. Dieser "EIN"- oder nicht unterbrochene Zustand bleibt erhalten,
bis sich das untere Werkstück C in die 53º-Position gedreht hat, in welcher ein
vorauslaufender Punkt P8 an einem diagonal gegenüberliegenden Block B7 das
Lichtbündel unterbricht, um einen "AUS"-Zustand zu bewirken. Der "AUS"-Zustand hält an,
bis ein weiteres Paar von diagonal gegenüberliegenden Blöcken B6 und B8
zusammenwirkt, um einen zweiten "EIN"-Zustand zwischen 125º und 143º zu definieren. In
ähnlicher Weise wirkt das erste Paar von Blöcken B7 und B5 zusammen, um einen
"EIN"-Zustand zwischen den 215º- und 233º-Winkelpositionen zu definieren, während
das zweite Paar von Blöcken B8 und B6 einen endgültigen "ELN"-Zustand zwischen
den 305º- und 323º-Winkelpositionen des unteren Werkstücks C definiert. Somit liefert,
wie man der Fig. 8 entnimmt, das untere Werkstück C die eindeutige Signaturkurve C,
die "EIN"-Zustände zwischen 35º und 57º, 125º und 143º, 215º und 233º und 305º und
323º aufweist. Somit kann man sehen, daß jeder Werkstücktyp seine eigene,
eindeutige Signatur besitzen kann, ohne daß fremde Komponenten hinzugefügt werden, die
für das Werkstück nicht erforderlich sind. Die Verstärkungs- oder anderen
erforderlichen Strukturkomponenten eines jeden Werkstücks können so konstruiert werden, daß
sie inherent die gewünschte Signatur liefern. Bei der Durchführung der vorliegenden
Erfindung lädt die Bedienungsperson Daten, welche die möglichen Werkstücktypen mit
Hilfe des Winkel- und Signalstatus identifizieren, in das digitalelektronische System 37
vorzugsweise aber nicht notwendigerweise gleichzeitig mit der Eingabe von anderen
Daten in das System 37.
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Gemäß Fig. 6 drückt nach dem "von Hand erfolgenden Einspannen" des Werkstücks
im Schritt 103 die Bedienungsperson im Schritt 105 einen "Ablauf-Initüerungs"-Knopf.
Im Schritt 107 fordert die Software des digitalelektronischen Systems 37 zumindest
eine Teildrehung oder eine "Signaturdrehung" des eingespannten Werkstücks. An
diesem Punkt könnte das Programm einen optional zu verwendenden Bypass-Schritt
umfassen, in welchem die Bedienungsperson auf die Möglichkeit hingewiesen wird,
eine Umgehung des Systems auszuwählen, und in welchem ihm eine Möglichkeit
angeboten wird, die Umgehung rückgängig zu machen, wenn die Auswahl unabsichtlich
erfolgte. Ansonsten findet im Schritt 109 die "Signaturpseicherung" von Daten statt,
welche die eindeutige Signatur des eingespannten Werkstücks definieren. Dies umfaßt
die Unterschritte 109A der Bestimmung, ob sich der "Signalstatus" im
"EIN"-(vorhanden) oder "AUS"-(nicht vorhanden)-Zustand befindet, und 109B der Bestimmung der
"Winkelposition" des eingespannten Werkstücks in Relation zur Null-Bezugsebene,
welche die Wellenachse enthält. Diese Überwachung des "Signalstatus" im Schritt
109A und der "Winkelposition" im Schritt 109B erfolgt in Echtzeit während der
"Signaturdrehung" 107 durch Abtastung des Status des Signals und der Winkelpositionen mit
einer Häufigkeit von etwa 1000 mal pro Sekunde oder mehr. Im Schritt 111 werden die
gespeicherten Signaturdaten des eingespannten Werkstücks mit den eindeutigen
Signaturdaten eines Werkstücktyps verglichen, wie dies für das obere Werkstück "A" aus
Fig. 7 gezeigt ist. Wenn die Daten eine Übereinstimmung liefern, schreitet das
Verfahren zu einem Schritt 113 fort, bei dem das System abfragt, ob die "Bearbeitung A",
welche die Verwendung eines Werkstücks A erfordert, die durchzuführende
Bearbeitung ist. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "JA" ist, schreitet das Verfahren zu einem
Schritt 115 fort, in welchem der "Vorgang" der Herstellung des gewünschten
ophthalmischen Produktes in Antwort auf ein elektronisches Signal fortschreitet, welches das
Vorhandensein der Übereinstimmung anzeigt. Wenn jedoch die Antwort auf die
Abfrage "NEIN" ist, dann geht das Verfahren zu einem Schritt 117 über, in welchem die
Anzeige "Fehler" in Antwort auf ein elektronisches Signal geliefert wird, welches das
Fehlen einer Übereinstimmung anzeigt. Wenn die Signaturdaten des eingespannten
Werkstücks im Schritt 111 nicht mit den eindeutigen Signaturdaten des Werkstücktyps
A übereinstimmen, dann schreitet das Verfahren vom Schritt 111 zum Schritt 119 fort,
um einen Vergleich mit den Signaturdaten eines zweiten Werkstücktyps "B"
durchzuführen. Wenn im Schritt 119 eine Übereinstimmung erreicht wird, dann durchläuft das
Verfahren die Schritte 121, 123 und 125 in ähnlicher Weise, wie dies für das Verfahren
bezüglich der Schritte 113, 115 und 117 beschrieben wurde. Wenn jedoch im Schritt
119 keine Übereinstimmung gefunden wird, dann schreitet das Verfahren zu einem
Schritt 127 fort, in welchem ein Vergleich mit den eindeutigen Signaturdaten eines
dritten Werkstücktyps "C" stattfindet, und, wenn eine Übereinstimmung gefunden wird,
Empfängereinheit 153 an derselben Halterung montiert sind. Wie dargestellt, besteht
die Halterung aus einem Mast 155, der einen oberen Arm 157, der sich von seinem
oberen Ende aus erstreckt, und einen unteren Arm 159 aufweist, der sich von seinem
unteren Ende aus erstreckt. Das freie Ende des oberen Arms 157 ist mit einem Schlitz
oder Langloch 161, das in der dargestellten Weise in einer zur Rotationsachse des
Spannfuttergehäuses 163, mit dem die Vorrichtung 150 verwendet werden soll, im
wesentlichen parallelen Richtung langgestreckt ist. Das freie Ende des unteren Arms 159
ist zu einem U-förmigen Träger 165 gebogen, der einen unteren Teil 167 in der
gleichen Ebene wie der untere Arm 159 und einen oberen Teil 169 oberhalb und parallel
zum unteren Teil 167 besitzt. Ein zweiter langgestreckter Schlitz 171 ist im oberen Teil
169 des U-förmigen Trägers 165 vorgesehen. Der zweite langgestreckte Schlitz 171 ist
Der in Relation zum ersten langgestreckten Schlitz 161 im oberen Arm 157 aus
Gründen ausgerichtet, die im folgenden erläutert werden. Ein dritter langgestreckter Schlitz
173 ist im unteren Teil 167 des U-förmigen Trägers 165 vorgesehen und erstreckt sich
in einer zum zweiten langgestreckten Schlitz 171 im wesentlichen parallelen Richtung.
Der untere Arm 159 besitzt eine Öffnung (nicht dargestellt) in der Nähe des Mastes
155. Die Halterung ist an der Basis (nicht dargestellt) einer Herstellungsmaschine für
ein ophthalmisches Produkt durch eine Halterungsschraube 175 befestigt, die sich
durch die Öffnung im unteren Arm 159 in die Basis erstreckt, sowie durch einen
Montagebolzen 177, der sich durch den langgestreckten Schlitz 173 im unteren Teil 167
des U-förmigen Trägers 165 in die Basis erstreckt. In der dargestellten Weise ist die
Sendereinheit 151 in einer gewünschten Position in dem ersten oder oberen Schlitz
161 des Arms unter Verwendung einer mit einem Flansch versehenen
Befestigungsmutter 179 befestigt. Das elektrische Kabel 181 ist mit der Sendereinheit 151 durch die
mit einem Flansch versehene Befestigungsmutter 179 hindurch verbunden. Ein Käfig
183 schützt den Sender und eine Luftleitung 185 erstreckt sich durch eine Öffnung in
den Käfig 183, um einen konstanten Luftstrom zu liefern, um die Senderoberfläche
sauber zu halten. In ähnlicher Weise wird die Empfängereinheit 153 im zweiten
langgestreckten Schlitz 171 im oberen Teil 169 des U-förmigen Trägers 165 durch eine mit
einem Flansch versehene Befestigungsmutter 187 in Position gehalten. Ein
elektrisches Kabel 189 ist mit der Empfängereinheit 153 durch die mit einem Flansch
versehene Befestigungsmutter 187 hindurch verbunden. Die Empfängereinheit 153 umfaßt
ebenfalls einen Käfig 191, mit dem eine Luftleitung 193 verbunden ist, um einen
konstanten Luftstrom zu liefern, um den Empfänger sauber zu halten.
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Für eine genaue Positionierung der Empfängereinheit 153 kann das in Fig. 12 gezeigte
Ausrichtwerkzeug auf dem Spannfutterantrieb 197 installiert werden. Wie gezeigt,
besteht das Ausrichtwerkzeug 200 aus einem Hauptteil 201, der für eine Verbindung mit
dem Spannfutterantrieb 197 ausgebildet ist und einander diagonal gegenüberliegende
Vorsprünge 203 und 205 aufweist. Die Vorsprünge 203 und 205 bestehen im
wesentlichen aus einem ringförmigen Ring am äußeren Umfang des Körpers 201, wobei Teile
des Ringes längs der Ausrichtebenen 207 und 209 entfernt sind, die parallele, gegen
das Zentrum des Körpers 201 symmetrisch versetzte Sehnen bilden. Der erste
Vorsprung 203 besitzt eine kleine Öffnung 211, die sich durch ihn hindurch erstreckt, und
der andere Vorsprung 205 besitzt eine große Öffnung 213, die sich durch ihn hindurch
erstreckt. Diese Öffnungen sind mit Sehnen quer zu den Ausrichtebenen 207 und 209
ausgerichtet und symmetrisch im Abstand von der Mitte des Körpers 201 angeordnet.
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Bei der Anwendung des Ausrichtwerkzeugs 200 zur Montage der
Erkennungsvorrichtung 150 an dem Herstellungsapparat für ein ophthalmisches Produkt wird die
Halterung auf der Basis in Position gebracht und die Halterungsschraube 175 und der
Montagebolzen 177 werden so angezogen, daß sich ein fester aber verschiebbarer
Zustand ergibt. Die Empfängereinheit 153 wird in dem zweiten oder oberen Schlitz 171
des U-förmigen Trägers positioniert und visuell mit dem ersten Schlitz 161 im oberen
Arm 157 dadurch ausgerichtet, daß man durch den Schlitz 157 des oberen Arms längs
des Lichtbündelweges oder der Sichtlinie 195 blickt und die Position der Einheit 153
entsprechend justiert. Die mit einem Flansch versehene Befestigungsmutter 187 des
Empfängers wird dann fester angezogen, um die Empfängereinheit 153 in dieser
Position zu befestigen. Der Spannfutterantrieb 197 mit dem an ihm montierten Werkzeug
200 wird so gedreht, daß die Ausrichtebene 207 im wesentlichen horizontal verläuft
und die große Öffnung 213 sich im wesentlichen entlang der Sichtlinie 195 vom Schlitz
161 der Sendereinheit zur Empfängereinheit 153 erstreckt. Die Positionen der
Öffnungen 211 und 213 im Ausrichtwerkzeug 200 werden so gewählt, daß sie mit dem
gewünschten Pfad des Lichtbündels 195 in Relation zum Spannfutter-Gehäuse 163
zusammenfallen. Es wird dann eine visuelle Beobachtung vom Schlitz 161 der
Sendereinheit durch die große oder primäre Sichtöffnung 213 im Ausrichtwerkzeug 200 zum
Sensor der Empfängereinheit 153 vorgenommen. Die Position der Empfängereinheit
153 wird dann weiter im Schlitz 171 der Empfängereinheit eingestellt, bis sich alle drei
Elemente in vertikaler Ausrichtung befinden. Wenn diese Positionierung der
Empfängereinheit 153 abgeschlossen ist, wird die mit einem Flansch versehene
Befestigungsmutter 187 der Empfängereinheit 153 fest angezogen, um die Empfängereinheit
153 an ihrem Ort zu befestigen und die Halterungsschraube 175 und der
Montagebolzen 177 werden fest in der Basis angezogen, um den unteren Arm 159 der Halterung
an seinem Platz zu befestigen.
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Die Sendereinheit 151 wird dann am Schlitz 161 der Sendereinheit montiert und mit
den Fingern so angezogen, daß sich ein fester aber verschieblicher Zustand ergibt.
Das Ausrichtwerkzeug 200 wird dann um 180º gedreht, so daß die kleine oder enge
Einstellöffnung 211 im wesentlichen mit der Sichtlinie 195 ausgerichtet ist. Unter
Beobachtung des Diagnoseschirms 39 des digitalelektronischen Systems 37 aus Fig. 1 wird
die Position der Sendereinheit 151 so lange justiert, bis die Darstellung des
Diagnoseschirms 39 einen "Offen"-Zustand anzeigt, in welchem das Lichtbündel durch die enge
Justieröffnung 211 hindurchtritt und vom Sensor der Empfängereinheit 153 detektiert
wird. Die mit einem Flansch versehene Befestigungsmutter 179 des Senders wird dann
angezogen, um die Sendereinheit 151 in dieser Position zu befestigen. Als
Abschlußüberprüfung kann das Ausrichtwerkzeug 200 mehrere Male gedreht werden und die
Diagnoseschirm-Anzeige 39 sollte anzeigen, daß das Lichtbündel sowohl durch die
enge Justieröffnung 211 als auch die primäre Sichtöffnung 213 hindurch getreten ist,
was zur Anzeige von "Offen"- und "Geschlossen"-Zuständen zwei Mal für jede
Umdrehung des Werkzeugs 200 führt. Dann können Werkstücke in das Futter eingespannt
und ihre eindeutigen Signaturdaten verifiziert werden.
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Durch die Verwendung dieser speziell bevorzugten Ausführungsform der
Erkennungsvorrichtung sind lediglich die Manipulation einer einzelnen Befestigungsschraube 175
und eines einzigen Montagebolzens 177 im unteren Arm 159 der Halterung
erforderlich, um die Erkennungsvorrichtung 150 an ihrem Platz zu befestigen und eine
Justierung der Erkennungsvorrichtung 150 relativ zur Basis und zum Spannfutter-Gehäuse
163 zu ermöglichen. Zusätzlich beseitigt diese Ausführungsform den Bedarf für ein
biegsames elektrisches Kabel, das sich mit dem Spannfutter bewegt. Schließlich
ermöglichen die quer verlaufenden Schlitze 161 und 171, welche die Sendereinheit 151
bzw. die Empfängereinheit 153 halten, eine sehr genaue Justierung der Lichtbündel-
oder Sichtlinie 195, um die Erkennungsvorrichtung 150 speziell auszurichten, um
Bearbeitungstoleranzen in der Herstellungsmaschine für ein ophthalmisches Produkt
Rechnung zu tragen.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Bezugnahmen in dieser Beschreibung auf
eindeutige Signaturen dazu dienen sollen, einen Bereich von Signaturen innerhalb
annehmbarer Toleranzen zu umfassen, die beispielsweise von der Zahl von unterschiedlichen
gewünschten Signaturen abhängen, die von der Vorrichtung erkannt werden sollen.
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Somit ergibt sich, daß in Übereinstimmung mit der Erfindung ein Verfahren und eine
Vorrichtung für die Erkennung eines eingespannten Werkstücks geschaffen wurden,
die die oben erwähnten Gegenstände, Ziele und Vorteile vollständig erreichen. Zwar
wurde die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben,
doch ist klar, daß viele Alternativen, Modifikationen und Variationen für den Fachmann
im Licht der vorausgehenden Beschreibung erkennbar sind. Somit sollen alle diese
Alternativen, Modifikationen und Variationen als in den Rahmen der beigefügten
Ansprüche fallend umfaßt werden.