EP2345520A1 - Device for drilling and cutting spectacle lenses - Google Patents

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Publication number
EP2345520A1
EP2345520A1 EP11000275A EP11000275A EP2345520A1 EP 2345520 A1 EP2345520 A1 EP 2345520A1 EP 11000275 A EP11000275 A EP 11000275A EP 11000275 A EP11000275 A EP 11000275A EP 2345520 A1 EP2345520 A1 EP 2345520A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drilling
spectacle lens
axis
lens
video camera
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11000275A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Ollendorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2345520A1 publication Critical patent/EP2345520A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/14—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by boring or drilling
    • B28D1/143—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by boring or drilling lens-drilling machines

Definitions

  • the invention relates to a device for drilling and milling of spectacle lenses, in particular for rimless spectacles.
  • the brackets and the nose bridge of a rimless glasses are usually screwed to the pre-ground lenses, so that it is necessary to bring in the form-ground lenses the corresponding holes.
  • the position, the position of these holes in the respective spectacle lenses on the shape of the lenses and the nose bridge and the bracket is dependent.
  • presentation glasses that are an aid to the optician to bring in the lenses to be used the corresponding holes at the desired locations.
  • such platen glasses or also templates for spectacle lenses serve to determine the locations at which the spectacle lens is to be drilled or to determine the position at which a fitting or mounting part is to be fastened to the spectacle lens, for example by gluing. It is also possible to apply markings to a spectacle lens with a template, and in particular stencils are required even when eyeglass temples or nose bridges for rimless spectacles are to be attached to the spectacle lenses.
  • Such templates are known in various designs, it describes the DE 44 38 634 A1 a template through which the location at which a hole is to be introduced into a spectacle lens can be determined.
  • This template can be a transparent film that can be placed over an adhesive surface on the spectacle lens. The adhesive effect is designed so that on the one hand slipping of the film against the glass is excluded during the processing operations, on the other hand, the film can be easily solved even after processing from the glass.
  • This type of template is difficult to handle insofar as the placement of a flat adhesive film on a curved lens surface is usually not successful at first. As the film adheres, it can not be displaced or rotated with respect to the glass, rather it must be completely detached from the glass, and finally such a film is only slightly suitable as a drilling template.
  • WO 94/04957 A1 a teaching for the marking of spectacle lenses known, which also serves as a template for the edge processing of a spectacle lens.
  • the gauge is disc-shaped with two mirror-symmetrical recesses and a rim of constant thickness educated. With the help of holes in the teaching spectacle lenses can be marked after their edge processing performed and the glass to be marked has been inserted into one of the wells of the teaching.
  • the teaching can only be applied to spectacle lenses that can be used in one of the wells of the teaching and rest with its edge in and on the teaching.
  • a template for a spectacle lens with at least one hole or mark describes the DE 197 49 631 C2 in which the template with a patch on the spectacle lens blocker against this immovable and rotationally fixed, and thus the position of the hole or the marker is to be defined relative to the lens.
  • This solution also has the disadvantage that a template / a drilling aid is placed on the lens to be processed, which is used to guide drilling tools or for guiding and recording of marking elements. This does not exclude that the surfaces of the lenses are damaged by the stencils / drilling aids to be placed.
  • a method for marking or drilling holes in spectacle lenses and an apparatus for performing the method is with the DE 198 04 428 A1 become known, in which the position of holes in a spectacle lens, a disc shape or a support disc scanned touching or contactless, fed the recorded data the location of the holes as polar coordinates a computer and controlling the marking or drilling by means of a CNC-controlled marker or Drilling device can be used.
  • a device for drilling spectacle lenses, in particular for rimless spectacles, using a template glass in which the template glass and the lens to be drilled are used in recordings and are held on blockers in this.
  • the device consists of a movable and pivotable in the X, Y direction over the common axis of rotation recording unit, a computer operatively connected to a video camera and a drilling unit.
  • the template glass and the spectacle lens are arranged in the receiving unit such that the tangent planes of their surfaces form a right angle with the axis of the imaging optics of the video camera and the drilling axis of the drilling unit and the axis of the bore in the spectacle lens is perpendicular to the glass plane of the spectacle lens.
  • the receptacle for the template glass and the spectacle lens are connected to each other via a fixed coupling.
  • the video camera and the drilling unit are connected via a fixed coupling and arranged vertically adjustable in the device ( EP 1 437 206 B1 ).
  • This device has the disadvantage that its technical implementation as a structurally and manufacturing technically feasible solution has been found to be relatively difficult. So it is z. B. barely manageable, stable and strong enough to clamp the glasses blocked on one side of the convex glass side forth for the drilling process.
  • Another difficulty is the position finding of the holes to be drilled at the mirror for the bore of the mirrored mirror mirrored clamped glass, for example, for drilling the left after drilling the right-hand glass.
  • the different glass surface curvatures between the platen and the glasses to be drilled which are different depending on the optical effect of the glasses to be drilled, lead to relatively large deviations of the positions of the holes.
  • An additional source of error is the angle to the horizontal axis of the optical effect of the glasses. It is due to inaccuracies in the correspondence of the positioning of the blockage of platen glass and glasses to be drilled from the grinding process to the blocking for the drilling process. Here it has been shown that an alignment of the lenses alone on their ground contour does not provide the required positioning accuracy for drilling.
  • a device for drilling and milling of spectacle lenses has been created in which the document glass and the spectacle lens to be drilled are clamped in one and the same receiving device and pivoted into the drilling position such that the bore to be introduced is designed such that its drilling axis According to the invention runs perpendicular to the lens plane.
  • This means that the template glass and the spectacle lens to be drilled are brought into working position so that the tangent of the curvature of the spectacle lens and the axis of the drilling unit and thus of the drilling tool form a right angle.
  • the inventive device is designed as a compact unit consisting of a movable and pivotable receiving unit, in which the respective document glass and the glass belonging to the glass to be processed eyeglass lenses are successively recorded, and from one with the recording unit functionally connected drilling unit with coupled video camera consists.
  • the receiving device with the inserted glass or spectacle lens is movable on a stage, rotatable and rotatable about the optical axis of the lens, while the drilling unit is fixedly coupled to the video camera and arranged movable at a distance from the glass.
  • both the template glass and the lens to be processed are positioned to the drilling unit that the bore to be introduced into the lens can be drilled perpendicular to the glass plane, thus the tangent of the curvature of the lens and the axis of the drilling device and thus make the axis of the introduced hole a right angle.
  • EP 1 437 206 B1 because only one recording unit is required.
  • the problem of possibly different, not exactly matching block positions between Exposure glass block and Bohrglasblockung is inventively achieved such that a software-technical recognition of the outer shape and position of both the glass and the spectacle lens makes it possible to perform the positioning of the glasses sufficiently accurate regardless of the positioning of the blocking.
  • the fixed with the drilling unit and at a certain distance to this connected video camera projects the image of the inserted glass on a monitor.
  • the video camera interacts with a computer.
  • the system-based image analysis software with integrated machine control in six axes, ie three translational and with the drill spindle two rotary axes, and a tilt axis and also integrated automatic lighting control in three lighting directions is able to clamp the clamped glass with the automatically detected holes in five Axes to move so that the video camera looks perpendicular to the respectively recognized and approached hole.
  • This position is stored by the software in all parameters, after which the software automatically controls the next drill hole for the exact position determination approached. After all fixing holes (drill holes) and mounting slots (cut-outs) were positioned and stored vertically positioned in this manner, can be clamped next to a glass also blocked to be drilled lens.
  • the receptacle for the document glass or the spectacle lens is rotatably mounted in a lying in the optical axis of the spectacle lens Torsionsachse.
  • the receiving unit is pivotable in a plane parallel to the X-axis axis of inclination.
  • the device according to the invention it is possible to use the device according to the invention also to process the second spectacle lens of a spectacle to be manufactured, generally referred to as mirrored spectacle lens, ie to introduce the corresponding bores into the mirrored spectacle lens.
  • the procedure is analogous to the introduction of the bore into the first spectacle lens, in that the values detected and determined via the video camera are input into a computer, where a nominal-actual comparison takes place. so that the receiving unit, in which now the mirrored spectacle lens is inserted, is positioned in such a way to the drilling unit, that the necessary bore can be introduced into the mirrored spectacle lens, this in the target-actual agreement between the document glass and the spectacle lens.
  • the device according to the invention a high-precision, low-operating error and fast drilling of rimless lenses under the conditions of the optometrist trade possible, it being also advantageous that lenses, which differ from the geometric design of the template glass, if this a lower glass thickness and a lower surface curvature or a larger glass thickness and a larger Glaswölbung, can be edited.
  • the glass parameters are taken into account by the software, converted into nominal position deviations and approached computer-controlled in the above-mentioned five axes.
  • the conformity of the outer shape of the document glass and spectacle lens via conventional previously performed machining operations in so-called grinding machines.
  • the Fig. 1 gives in a perspective view the inventive device again.
  • Fig. 2 is shown their basic structure. It consists of a receiving unit 1, which is formed with a corresponding receiving and tensioning device, in which a platen 2, a spectacle lens 2 'or a mirrored spectacle lens 2 "can be used and preferably clamped by a provided blocker 2 and the spectacle lens 2 'or the mirrored spectacle lens 2 "is pivotable about a pivot axis 3, about a torsion axis 4, which passes through the center of the spectacle lens 2, 2 ⁇ rotatable and via a fixed coupling with a cross table 5, in the Axes X, Y is horizontally displaceable connected.
  • a receiving unit 1 which is formed with a corresponding receiving and tensioning device, in which a platen 2, a spectacle lens 2 'or a mirrored spectacle lens 2 "can be used and preferably clamped by a provided blocker 2 and the spectacle lens 2 'or the mirrored spectacle lens 2 "is pivotable about
  • a device belonging to the video camera 6 and a drilling unit 7 are interconnected by means of a fixed coupling.
  • the drilling unit 7 and the video camera 6 are mounted in the device so that they can be moved in the vertical axis Z.
  • the respective positions of the holes of the document glass 2 are approached, recorded and stored in succession via the multi-axis control by automatic image evaluation in the sighting point of the video camera 6.
  • Fig. 3 shows another embodiment of the device according to the invention, in which the Fig. 2 known torsion axis 4 is not present. Instead of this torsion axis 4, the receiving unit 1 is equipped with a tilt axis 8, which runs parallel to the X-axis. This also makes it possible, at all necessary for drilling locations of the lens 2 'or the mirrored lens 2 "to achieve the vertical drilling position and perform all other steps as stated above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

The device has an accommodating unit (1) movable in two directions and pivotable in a pivot axis (3). A video camera (6) is connected with a computer, where the camera and a drilling unit (7) are connected by a fixed coupling. A glass plate (2) and spectacle lenses (2', 2'') are arranged in the accommodating unit so that tangential planes of its surfaces form a right angle with an axis of a recording lens of the camera and a drilling axis of the drilling unit. The accommodating unit has a common retainer for the glass plate or spectacle lenses.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Bohren und Fräsen von Brillengläsern, insbesondere für randlose Brillen.The invention relates to a device for drilling and milling of spectacle lenses, in particular for rimless spectacles.

Die Bügel und der Nasensteg einer randlosen Brille werden üblicherweise an die vorgeschliffenen Brillengläser angeschraubt, so dass es notwendig wird, in den formgeschliffenen Brillengläsern die entsprechenden Bohrungen einzubringen. Dabei ist die Lage, die Position dieser Bohrungen in den jeweiligen Brillengläsern von der Form der Brillengläser sowie des Nasensteges und der Bügel abhängig. Zur Vereinfachung des Einbringens der Bohrungen in die jeweiligen Brillengläser werden derzeit von einer Vielzahl der Hersteller von Brillengläsern so genannte Vorlagegläser angeboten, die dem Optiker ein Hilfsmittel sind, um in die zu verwendenden Brillengläser die entsprechenden Bohrungen an den gewünschten Stellen einbringen zu können.The brackets and the nose bridge of a rimless glasses are usually screwed to the pre-ground lenses, so that it is necessary to bring in the form-ground lenses the corresponding holes. The position, the position of these holes in the respective spectacle lenses on the shape of the lenses and the nose bridge and the bracket is dependent. To simplify the introduction of the holes in the respective lenses are currently offered by a variety of manufacturers of eyeglass lenses so-called presentation glasses that are an aid to the optician to bring in the lenses to be used the corresponding holes at the desired locations.

Derartige Vorlagengläser oder auch Schablonen für Brillengläser dienen unter anderem dazu, die Stellen festzulegen, an denen das Brillenglas durchbohrt werden soll oder die Position zu bestimmen, an der ein Beschlag- oder Fassungsteil am Brillenglas, zum Beispiel durch Kleben, befestigt werden soll. Mit einer Schablone können auch Markierungen auf einem Brillenglas angebracht werden, und Schablonen sind insbesondere auch dann erforderlich, wenn Brillenbügel oder Nasenbrücken/Nasenstege für randlose Brillen an den Brillengläsern zu befestigen sind.Among other things, such platen glasses or also templates for spectacle lenses serve to determine the locations at which the spectacle lens is to be drilled or to determine the position at which a fitting or mounting part is to be fastened to the spectacle lens, for example by gluing. It is also possible to apply markings to a spectacle lens with a template, and in particular stencils are required even when eyeglass temples or nose bridges for rimless spectacles are to be attached to the spectacle lenses.

Derartige Schablonen sind in vielfältiger Ausführung bekannt, so beschreibt die DE 44 38 634 A1 eine Schablone, durch die der Ort, an dem eine Bohrung in ein Brillenglas eingebracht werden soll, festgelegt werden kann. Diese Schablone kann eine transparente Folie sein, die über eine Haftfläche auf das Brillenglas aufgelegt werden kann. Die Haftwirkung ist so ausgelegt, dass einerseits ein Verrutschen der Folie gegenüber dem Glas während der Bearbeitungsvorgänge ausgeschlossen ist, andererseits aber die Folie auch nach der Bearbeitung problemlos vom Glas gelöst werden kann.Such templates are known in various designs, it describes the DE 44 38 634 A1 a template through which the location at which a hole is to be introduced into a spectacle lens can be determined. This template can be a transparent film that can be placed over an adhesive surface on the spectacle lens. The adhesive effect is designed so that on the one hand slipping of the film against the glass is excluded during the processing operations, on the other hand, the film can be easily solved even after processing from the glass.

Diese Art der Schablone ist insofern schwierig zu handhaben, als das Auflegen einer ebenen Klebefolie auf eine gekrümmte Brillenglasoberfläche in der Regel nicht auf Anhieb gelingt. Da die Folie haftet, kann diese gegenüber dem Glas nicht verschoben oder gedreht werden, sie muss vielmehr vollständig vom Glas gelöst werden, und schließlich eignet sich eine derartige Folie nur wenig als Bohrschablone.This type of template is difficult to handle insofar as the placement of a flat adhesive film on a curved lens surface is usually not successful at first. As the film adheres, it can not be displaced or rotated with respect to the glass, rather it must be completely detached from the glass, and finally such a film is only slightly suitable as a drilling template.

So wurde durch die WO 94/04957 A1 eine Lehre zum Markieren von Brillengläsern bekannt, die auch als Schablone für die Randbearbeitung eines Brillenglases dient. Die Lehre ist scheibenförmig mit zwei spiegelsymmetrischen Vertiefungen und einem Rand konstanter Dicke ausgebildet. Mit Hilfe von Löchern in der Lehre können Brillengläser markiert werden, nachdem deren Randbearbeitung durchgeführt und das zu markierende Glas in eine der Vertiefungen der Lehre eingesetzt worden ist. Die Lehre kann nur bei Brillengläsern angewandt werden, die in eine der Vertiefungen der Lehre eingesetzt werden können und die mit ihrem Rand in und an der Lehre anliegen.So was by the WO 94/04957 A1 a teaching for the marking of spectacle lenses known, which also serves as a template for the edge processing of a spectacle lens. The gauge is disc-shaped with two mirror-symmetrical recesses and a rim of constant thickness educated. With the help of holes in the teaching spectacle lenses can be marked after their edge processing performed and the glass to be marked has been inserted into one of the wells of the teaching. The teaching can only be applied to spectacle lenses that can be used in one of the wells of the teaching and rest with its edge in and on the teaching.

Eine Schablone für ein Brillenglas mit wenigstens einem Loch oder einer Markierung beschreibt die DE 197 49 631 C2 , bei der die Schablone mit einem auf das Brillenglas aufgesetzten Blocker gegenüber diesem unverschiebbar und drehfest verbindbar ist, und somit soll die Position des Loches oder der Markierung relativ zum Brillenglas festgelegt werden.A template for a spectacle lens with at least one hole or mark describes the DE 197 49 631 C2 in which the template with a patch on the spectacle lens blocker against this immovable and rotationally fixed, and thus the position of the hole or the marker is to be defined relative to the lens.

Auch dieser Lösung haftet der Nachteil an, dass auf das zu bearbeitende Brillenglas eine Schablone/eine Bohrhilfe aufgesetzt wird, welche zur Führung von Bohrwerkzeugen dient oder zur Führung und Aufnahme von Markierungselementen. Dies schließt nicht aus, dass die Oberflächen der Brillengläser durch die aufzusetzenden Schablonen/Bohrhilfen beschädigt werden.This solution also has the disadvantage that a template / a drilling aid is placed on the lens to be processed, which is used to guide drilling tools or for guiding and recording of marking elements. This does not exclude that the surfaces of the lenses are damaged by the stencils / drilling aids to be placed.

Ein Verfahren zum Markieren oder Bohren von Löchern in Brillengläsern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist mit der DE 198 04 428 A1 bekannt geworden, bei dem die Lage von Bohrungen in einem Brillenglas, einer Formscheibe oder einer Stützscheibe berührend oder berührungslos abgetastet, die aufgenommenen Daten der Lage der Bohrungen als Polarkoordinaten einem Rechner zugeleitet und zum Steuern des Markierens oder Bohrens mittels einer CNC-gesteuerten Markier- bzw. Bohrvorrichtung verwendet werden.A method for marking or drilling holes in spectacle lenses and an apparatus for performing the method is with the DE 198 04 428 A1 become known, in which the position of holes in a spectacle lens, a disc shape or a support disc scanned touching or contactless, fed the recorded data the location of the holes as polar coordinates a computer and controlling the marking or drilling by means of a CNC-controlled marker or Drilling device can be used.

Die Nachteile dieser Lösung liegen in dem hohen apparativen technischen Aufbau der Einrichtung, um das vorgeschlagene Verfahren zu realisieren, was gleichfalls mit einem hohen finanziellen Aufwand verbunden ist. Ferner ist nachteilig, dass mit dieser vorgestellten Lösung die Bohrungen in die Brillengläser nur so verbracht werden können, dass deren Achsen parallel zur Schleif-Rotationsachse verlaufen.The disadvantages of this solution are in the high technical apparatus construction of the device in order to realize the proposed method, which is also associated with a high financial cost. Furthermore, it is disadvantageous that with this proposed solution, the holes in the lenses can only be spent so that their axes are parallel to the grinding axis of rotation.

Schließlich ist eine Einrichtung zum Bohren von Brillengläsern, insbesondere für randlose Brillen, unter Verwendung eines Vorlageglases bekannt, bei der das Vorlageglas und das zu bohrende Brillenglas in Aufnahmen eingesetzt sind und über Blocker in diesen gehalten werden. Die Einrichtung besteht aus einer verfahrbaren und in X-, Y-Richtung über die gemeinsame Drehachse schwenkbaren Aufnahmeeinheit, einer mit einem Computer in Wirkverbindung stehenden Videokamera und einer Bohreinheit. Das Vorlageglas und das Brillenglas sind so in der Aufnahmeeinheit angeordnet, dass die Tangentenebenen ihrer Oberflächen mit der Achse der Aufnahmeoptik der Videokamera und der Bohrachse der Bohreinheit einen rechten Winkel bilden und die Achse der Bohrung im Brillenglas senkrecht zur Glasebene des Brillenglases ausgebildet ist. Die Aufnahme für das Vorlageglas und das Brillenglas sind über eine feste Kopplung miteinander verbunden. Die Videokamera und die Bohreinheit sind über eine feste Kopplung verbunden und in der Einrichtung vertikal verstellbar angeordnet ( EP 1 437 206 B1 ).Finally, a device for drilling spectacle lenses, in particular for rimless spectacles, using a template glass is known, in which the template glass and the lens to be drilled are used in recordings and are held on blockers in this. The device consists of a movable and pivotable in the X, Y direction over the common axis of rotation recording unit, a computer operatively connected to a video camera and a drilling unit. The template glass and the spectacle lens are arranged in the receiving unit such that the tangent planes of their surfaces form a right angle with the axis of the imaging optics of the video camera and the drilling axis of the drilling unit and the axis of the bore in the spectacle lens is perpendicular to the glass plane of the spectacle lens. The receptacle for the template glass and the spectacle lens are connected to each other via a fixed coupling. The video camera and the drilling unit are connected via a fixed coupling and arranged vertically adjustable in the device ( EP 1 437 206 B1 ).

Diese Einrichtung hat den Nachteil, dass sich ihre technische Umsetzung als eine konstruktiv und fertigungstechnisch praktikable Lösung als verhältnismäßig schwierig heraus gestellt hat. So ist es z. B. kaum beherrschbar, die einseitig von der konvexen Glasseite her geblockten Gläser für den Bohrvorgang stabil und fest genug einzuspannen.This device has the disadvantage that its technical implementation as a structurally and manufacturing technically feasible solution has been found to be relatively difficult. So it is z. B. barely manageable, stable and strong enough to clamp the glasses blocked on one side of the convex glass side forth for the drilling process.

Eine weitere Schwierigkeit stellt die Positionsfindung der zu bohrenden Bohrlöcher am für die Bohrung des gespiegelten Glases entsprechend gespiegelt eingespannten Vorlagenglases dar, beispielsweise zum Bohren des linken nach erfolgtem Bohren des rechten Glases. Darüber hinaus führen die unterschiedlichen Glasoberflächenwölbungen zwischen Vorlagenglas und zu bohrenden Gläsern, die je nach optischer Wirkung der zu bohrenden Gläser unterschiedlich sind, zu verhältnismäßig großen Abweichungen der Positionen der Bohrlöcher. Eine zusätzliche Fehlerquelle besteht hinsichtlich des Winkels zur horizontalen Achse der optischen Wirkung der Gläser. Sie ist durch Ungenauigkeiten in der Übereinstimmung der Positionierung der Blockung von Vorlagenglas und zu bohrenden Gläsern vom Schleifvorgang zur Blockung für den Bohrvorgang bedingt. Hier hat sich gezeigt, dass eine Ausrichtung der Brillengläser allein an ihrer geschliffenen Kontur nicht die erforderliche Positioniergenauigkeit zum Bohren erbringt.Another difficulty is the position finding of the holes to be drilled at the mirror for the bore of the mirrored mirror mirrored clamped glass, for example, for drilling the left after drilling the right-hand glass. In addition, the different glass surface curvatures between the platen and the glasses to be drilled, which are different depending on the optical effect of the glasses to be drilled, lead to relatively large deviations of the positions of the holes. An additional source of error is the angle to the horizontal axis of the optical effect of the glasses. It is due to inaccuracies in the correspondence of the positioning of the blockage of platen glass and glasses to be drilled from the grinding process to the blocking for the drilling process. Here it has been shown that an alignment of the lenses alone on their ground contour does not provide the required positioning accuracy for drilling.

Unter Beachtung der Nachteile des Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Bohren und Fräsen von Brillengläsern, insbesondere für randlose Brillengläser, zu entwickeln, die ein sicheres Einspannen der Brillengläser und eine höhere Genauigkeit der Bearbeitung ermöglicht.Considering the disadvantages of the prior art, it is an object of the present invention to develop a device for drilling and milling of spectacle lenses, in particular for rimless spectacle lenses, which enables a secure clamping of the lenses and a higher accuracy of processing.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

So wurde erfindungsgemäß eine Einrichtung zum Bohren und Fräsen von Brillengläsern geschaffen, bei der das Vorlagenglas und das zu bohrende Brillenglas in ein und derselben Aufnahmevorrichtung eingespannt und so in die Bohrposition geschwenkt werden, dass die einzubringende Bohrung so ausgebildet ist, dass deren Bohrachse erfindungsgemäß senkrecht zur Brillenglasebene verläuft. Dies bedeutet, das Vorlageglas und das zu bohrende Brillenglas werden so in Arbeitsposition gebracht, dass die Tangente der Wölbung des Brillenglases und die Achse der Bohreinheit und somit des Bohrwerkzeuges einen rechten Winkel bilden.Thus, according to the invention, a device for drilling and milling of spectacle lenses has been created in which the document glass and the spectacle lens to be drilled are clamped in one and the same receiving device and pivoted into the drilling position such that the bore to be introduced is designed such that its drilling axis According to the invention runs perpendicular to the lens plane. This means that the template glass and the spectacle lens to be drilled are brought into working position so that the tangent of the curvature of the spectacle lens and the axis of the drilling unit and thus of the drilling tool form a right angle.

So ist die erfindungsgemäße Einrichtung als eine kompakte Baueinheit ausgebildet, die aus einer verfahr- und schwenkbaren Aufnahmeeinheit, in der das jeweilige Vorlagenglas und die zum Vorlagenglas gehörenden zu bearbeitenden Brillengläser nacheinander Aufnahme finden, und aus einer mit der Aufnahmeeinheit im Funktionszusammenhang stehende Bohreinheit mit gekoppelter Videokamera besteht.Thus, the inventive device is designed as a compact unit consisting of a movable and pivotable receiving unit, in which the respective document glass and the glass belonging to the glass to be processed eyeglass lenses are successively recorded, and from one with the recording unit functionally connected drilling unit with coupled video camera consists.

Es gehört auch zur Erfindung, dass die Aufnahmeeinrichtung mit dem eingesetzten Vorlagenglas oder dem Brillenglas auf einem Kreuztisch verfahrbar, schwenkbar sowie um die optische Achse des Brillenglases drehbar ausgeführt ist, während die Bohreinheit fest mit der Videokamera gekoppelt und im Abstand zum Glas verfahrbar angeordnet ist.It is also part of the invention that the receiving device with the inserted glass or spectacle lens is movable on a stage, rotatable and rotatable about the optical axis of the lens, while the drilling unit is fixedly coupled to the video camera and arranged movable at a distance from the glass.

Somit sind die Voraussetzungen gegeben, dass sowohl das Vorlageglas als auch das zu bearbeitende Brillenglas derart zur Bohreinheit positioniert werden, dass die in das Brillenglas einzubringende Bohrung senkrecht zur Glasebene gebohrt werden kann, somit die Tangente der Wölbung des Brillenglases und die Achse der Bohrvorrichtung und somit die Achse der eingebrachten Bohrung einen rechten Winkel bilden. Ein wesentlicher Unterschied besteht auch zu der Lösung gemäß EP 1 437 206 B1 , da lediglich noch eine Aufnahmeeinheit erforderlich ist. Die Problematik der möglicherweise unterschiedlichen, nicht genau genug übereinstimmenden Blockpositionierungen zwischen Vorlagenglasblockung und Bohrglasblockung wird erfindungsgemäß derart gelöst, dass eine softwaretechnische Erkennung der äußeren Form und Lage sowohl des Vorlagenglases als auch des Brillenglases es möglich macht, die Positionierung der Gläser unabhängig von der Positionierung der Blockung hinreichend genau durchzuführen.Thus, the conditions are met that both the template glass and the lens to be processed are positioned to the drilling unit that the bore to be introduced into the lens can be drilled perpendicular to the glass plane, thus the tangent of the curvature of the lens and the axis of the drilling device and thus make the axis of the introduced hole a right angle. There is also a significant difference to the solution according to EP 1 437 206 B1 because only one recording unit is required. The problem of possibly different, not exactly matching block positions between Exposure glass block and Bohrglasblockung is inventively achieved such that a software-technical recognition of the outer shape and position of both the glass and the spectacle lens makes it possible to perform the positioning of the glasses sufficiently accurate regardless of the positioning of the blocking.

Die Befestigung der Vorlagenglases und des Brillenglases erfolgt in bekannter Art und Weise über so genannte Blocker, wobei die Beweglichkeit, d. h. die Schwenkbarkeit und die Verfahrbarkeit, der Baueinheit dadurch nicht beeinträchtigt wird, lediglich wird dadurch sichergestellt, dass trotz des zeitlich nacheinander erfolgenden Einspannens des Vorlagenglases und der Brillengläser der exakt gleiche mechanische Bezug zur, der optischen Erkennung, Vermessung und Auswertung dienenden, Videokamera erreicht wird.The attachment of the glass plate and the spectacle lens in a known manner via so-called blocker, wherein the mobility, d. H. the pivoting and the mobility, the unit is not affected, it is merely ensured that despite the successive clamping of the glass and the spectacle lenses of the exact same mechanical reference to, the optical detection, surveying and evaluation serving, video camera is achieved.

Die mit der Bohreinheit fest und in einem bestimmten Abstand zu dieser verbundene Videokamera projiziert das Bild des eingesetzten Vorlagenglases auf einen Monitor. Die Videokamera steht mit einem Computer in Wirkzusammenhang.The fixed with the drilling unit and at a certain distance to this connected video camera projects the image of the inserted glass on a monitor. The video camera interacts with a computer.

Die zum System gehörende Bildauswertungssoftware mit integrierter Maschinenansteuerung in sechs Achsen, d. h. drei translatorischen und mit der Bohrspindel zwei rotatorischen Achsen, und einer Neigungsachse sowie ebenfalls integrierter automatischer Beleuchtungssteuerung in drei Beleuchtungsrichtungen ist in der Lage, das eingespannte Vorlagenglas mit den automatisch erkannten Bohrlöchern derart in fünf Achsen zu verfahren, dass die Videokamera senkrecht auf das jeweils erkannte und angefahrene Bohrloch sieht. Diese Position wird von der Software in allen Parametern abgespeichert, danach wird automatisch softwaregesteuert das nächste Bohrloch zur exakten Positionsbestimmung angefahren. Nach dem in dieser Art und Weise alle Befestigungsbohrungen (Bohrlöcher) und Befestigungsschlitze (Ausfräsungen) senkrecht positioniert angefahren und abgespeichert wurden, kann als nächstes Glas ein ebenfalls aufgeblocktes zu bohrendes Brillenglas eingespannt werden.The system-based image analysis software with integrated machine control in six axes, ie three translational and with the drill spindle two rotary axes, and a tilt axis and also integrated automatic lighting control in three lighting directions is able to clamp the clamped glass with the automatically detected holes in five Axes to move so that the video camera looks perpendicular to the respectively recognized and approached hole. This position is stored by the software in all parameters, after which the software automatically controls the next drill hole for the exact position determination approached. After all fixing holes (drill holes) and mounting slots (cut-outs) were positioned and stored vertically positioned in this manner, can be clamped next to a glass also blocked to be drilled lens.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufnahme für das Vorlagenglas oder das Brillenglas in einer in der optischen Achse des Brillenglases liegenden Torsionsachse drehbar gelagert. Dadurch kann im Zusammenhang mit der X-Y-Verfahrung jede Oberflächenposition des Brillenglases senkrecht zur optischen Achse der Videokamera sowie zur Achse der Bohreinheit angefahren werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the receptacle for the document glass or the spectacle lens is rotatably mounted in a lying in the optical axis of the spectacle lens Torsionsachse. As a result, any surface position of the spectacle lens can be approached perpendicular to the optical axis of the video camera and to the axis of the drilling unit in connection with the X-Y-Verfahrung.

Nach einer anderweitigen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufnahmeeinheit in einer parallel zur X-Achse verlaufenden Neigungsachse schwenkbar. Dadurch kann eine größere Spannkraftübertragung als bei drehbarer Lagerung auf das Brillenglas erreicht werden, so dass größere Bearbeitungskräfte, wie sie z. B. für Fräsvorgänge erforderlich sind, aufgebracht werden können.According to another advantageous embodiment of the invention, the receiving unit is pivotable in a plane parallel to the X-axis axis of inclination. As a result, a greater clamping force transmission can be achieved than with rotatable mounting on the spectacle lens, so that larger processing forces, as z. B. required for milling operations can be applied.

Gemäß einer besonderen Ausführung der Software der Erfindung ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch das zweite Brillenglas einer zu fertigenden Brille, allgemein als gespiegeltes Brillenglas bezeichnet, zu bearbeiten d. h. die entsprechenden Bohrungen in das gespiegelte Brillenglas einzubringen. Dabei wird analog verfahren wie bei der Einbringung der Bohrung in das erste Brillenglas, indem die über die Videokamera erfassten und ermittelten Werte Eingang in einen Rechner finden, dort ein Soll-Ist-Abgleich erfolgt, so dass die Aufnahmeeinheit, in der nun das gespiegelte Brillenglas eingesetzt ist, derart zur Bohreinheit positioniert wird, dass in das gespiegelte Brillenglas die notwendige Bohrung eingebracht werden kann, dies in der Soll-Ist-Übereinstimmung zwischen dem Vorlagenglas und dem Brillenglas.According to a particular embodiment of the software of the invention, it is possible to use the device according to the invention also to process the second spectacle lens of a spectacle to be manufactured, generally referred to as mirrored spectacle lens, ie to introduce the corresponding bores into the mirrored spectacle lens. In this case, the procedure is analogous to the introduction of the bore into the first spectacle lens, in that the values detected and determined via the video camera are input into a computer, where a nominal-actual comparison takes place. so that the receiving unit, in which now the mirrored spectacle lens is inserted, is positioned in such a way to the drilling unit, that the necessary bore can be introduced into the mirrored spectacle lens, this in the target-actual agreement between the document glass and the spectacle lens.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein hochgenaues, bedienfehlerarmes und schnelles Bohren von randlosen Brillengläsern unter den Bedingungen des Augenoptikerhandwerks möglich, wobei weiterhin von Vorteil ist, dass auch Brillengläser, welche von der geometrischen Gestaltung des Vorlageglases abweichen, wenn dieses eine geringere Glasdicke und eine geringere Oberflächenwölbung oder eine größere Glasdicke und eine größere Glaswölbung besitzt, bearbeitet werden können. So werden im Fall abweichender Glasdicke und abweichender Oberflächenwölbung die Glasparameter durch die Software berücksichtigt, in Soll-Positions-Abweichungen umgerechnet und computergesteuert in den oben genannten fünf Achsen angefahren. Die Übereinstimmung der äußeren Form vom Vorlagenglas und Brillenglas erfolgt über übliche vorher durchgeführte Bearbeitungsvorgänge in so genannten Schleifautomaten.With the device according to the invention, a high-precision, low-operating error and fast drilling of rimless lenses under the conditions of the optometrist trade possible, it being also advantageous that lenses, which differ from the geometric design of the template glass, if this a lower glass thickness and a lower surface curvature or a larger glass thickness and a larger Glaswölbung, can be edited. Thus, in the case of deviating glass thickness and deviating surface curvature, the glass parameters are taken into account by the software, converted into nominal position deviations and approached computer-controlled in the above-mentioned five axes. The conformity of the outer shape of the document glass and spectacle lens via conventional previously performed machining operations in so-called grinding machines.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.With the following embodiment, the invention will be explained in more detail.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Figur 1
eine Gesamtansicht der Einrichtung,
Figur 2
eine Prinzipdarstellung der Einrichtung mit den einzelnen Funktionsteilen und deren Zuordnung zueinander und
Figur 3
eine zweite Ausführungsform der Einrichtung.
In the accompanying drawing show
FIG. 1
an overall view of the facility,
FIG. 2
a schematic diagram of the device with the individual functional parts and their assignment to each other and
FIG. 3
a second embodiment of the device.

Die Fig. 1 gibt in einer perspektivischen Ansicht die erfindungsgemäße Einrichtung wieder. In Fig. 2 ist ihr prinzipieller Aufbau dargestellt. Sie besteht aus einer Aufnahmeeinheit 1, die mit einer entsprechenden Aufnahme- und Spanneinrichtung ausgebildet ist, in der ein Vorlagenglas 2, ein Brillenglas 2' oder ein gespiegeltes Brillenglas 2" einsetzbar und vorzugsweise über einen vorgesehenen Blocker verspannt wird. Die Aufnahmeeinheit 1 für das Vorlagenglas 2 und das Brillenglas 2' oder das gespiegelte Brillenglas 2"ist um eine Schwenkachse 3 schwenkbar, um eine Torsionsachse 4, die durch den Mittelpunkt des Brillenglases 2, 2` verläuft, drehbar und über eine feste Kopplung mit einem Kreuztisch 5, der in den Achsen X, Y horizontal verschiebbar ist, verbunden.The Fig. 1 gives in a perspective view the inventive device again. In Fig. 2 is shown their basic structure. It consists of a receiving unit 1, which is formed with a corresponding receiving and tensioning device, in which a platen 2, a spectacle lens 2 'or a mirrored spectacle lens 2 "can be used and preferably clamped by a provided blocker 2 and the spectacle lens 2 'or the mirrored spectacle lens 2 "is pivotable about a pivot axis 3, about a torsion axis 4, which passes through the center of the spectacle lens 2, 2` rotatable and via a fixed coupling with a cross table 5, in the Axes X, Y is horizontally displaceable connected.

Eine zur Einrichtung gehörende Videokamera 6 und eine Bohreinheit 7 sind untereinander mittels einer festen Kopplung verbunden. Die Bohreinheit 7 und die Videokamera 6 sind dabei so in der Einrichtung gelagert, dass sie in der vertikalen Achse Z verfahrbar sind.A device belonging to the video camera 6 and a drilling unit 7 are interconnected by means of a fixed coupling. The drilling unit 7 and the video camera 6 are mounted in the device so that they can be moved in the vertical axis Z.

Über die Videokamera 6 werden durch automatische Bildauswertung im Visierpunkt der Videokamera 6 die jeweiligen Lagen der Bohrungen des Vorlagenglases 2 nacheinander über die Mehrachsensteuerung angefahren, erfasst und abgespeichert.By means of the video camera 6, the respective positions of the holes of the document glass 2 are approached, recorded and stored in succession via the multi-axis control by automatic image evaluation in the sighting point of the video camera 6.

Nach dem Einspannen des Brillenglases 2' oder des gespiegelten Brillenglases 2" werden infolge der der Software bekannten festen Kopplung zwischen der Videokamera 6 und der Bohreinheit 7 anschließend die anvisierten und gespeicherten Positionen der Bohrpunkte des Brillenglases 2' oder des gespiegelten Brillenglases 2" angefahren, so dass bei Inbetriebsetzung der Bohreinheit 7 eine Bohrung in das Brillenglas 2' oder das gespiegelte Brillenglases 2" eingebracht wird, die der Bohrung im Vorlagenglas 2 deckungsgleich ist.After clamping the spectacle lens 2 'or the mirrored spectacle lens 2 "as a result of the software known fixed coupling between the video camera 6 and the drilling unit 7 then the targeted and stored positions of the drilling points of the spectacle lens 2' or the mirrored spectacle lens 2" approached, so that when commissioning the drilling unit 7 a hole in the lens 2 'or the mirrored lens 2 "is introduced, which is the hole in the document glass 2 congruent.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die aus Fig. 2 bekannte Torsionsachse 4 nicht vorhanden ist. Anstelle dieser Torsionsachse 4 ist die Aufnahmeeinheit 1 mit einer Neigungsachse 8 ausgestattet, die parallel zur X-Achse verläuft. Auch dadurch ist es möglich, an allen für Bohrungen notwendigen Orten des Brillenglases 2' oder des gespiegelten Brillenglases 2" die senkrechte Bohrposition zu erreichen und alle weiteren Arbeitsschritte wie oben ausgeführt durchzuführen. Fig. 3 shows another embodiment of the device according to the invention, in which the Fig. 2 known torsion axis 4 is not present. Instead of this torsion axis 4, the receiving unit 1 is equipped with a tilt axis 8, which runs parallel to the X-axis. This also makes it possible, at all necessary for drilling locations of the lens 2 'or the mirrored lens 2 "to achieve the vertical drilling position and perform all other steps as stated above.

BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Aufnahmeeinheitrecording unit
22
VorlagenglasExposure glass
2'2 '
Brillenglaslens
2"2 '
gespiegeltes Brillenglasmirrored spectacle lens
33
Schwenkachseswivel axis
44
Torsionsachsetorsion
55
Kreuztischcross table
66
Videokameravideo camera
77
Bohreinheitdrilling unit
88th
Neigungsachsetilt axis
X, Y, ZX, Y, Z
Koordinatenachsencoordinate axes

Claims (4)

Einrichtung zum Bohren von Brillengläsern (2', 2'1, insbesondere für randlose Brillen, für das Einbringen von Bohrungen zur Aufnahme und Befestigung von Brillenbügeln sowie von Nasenstegen oder Nasenbügeln unter Verwendung eines Vorlagenglases (2), wobei das Vorlagenglas (2) und das zu bohrende Brillenglas (2', 2'') in Aufnahmen eingesetzt sind und über Blocker in diesen gehalten werden,
wobei die Einrichtung aus einer Aufnahmeeinheit (1), einer Videokamera (6) und einer Bohreinheit (7) besteht,
die Aufnahmeeinheit (1) in X-, Y-Richtung verfahrbar und in einer Schwenkachse (3) schwenkbar ist,
die Videokamera (6) mit einem Computer verbunden ist und mit diesem im Wirkzusammenhang steht,
die Videokamera (6) und die Bohreinheit (7) über eine feste Kopplung verbunden und vertikal verstellbar in der Einrichtung angeordnet sind,
wobei das Vorlagenglas (2) und das Brillenglas (2', 2") so in der Aufnahmeeinheit (1) angeordnet sind, dass die Tangentenebenen ihrer Oberflächen mit der Achse der Aufnahmeoptik der Videokamera (1) und der Bohrachse der Bohreinheit (7) einen rechten Winkel bilden und die Achse der Bohrung im Brillenglas (2', 2") senkrecht zur Glasebene des Brillenglases (2', 2") ausgebildet ist und die Position der Bohrung im Vorlagenglas (2) von der Videokamera (6) erfasst wird, ein Abgleich in dem Computer erfolgt, wonach das Brillenglas (2'2") zur Bohreinheit (7) positioniert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahmeeinheit (1) eine gemeinsame Aufnahme für das Vorlagenglas (2) oder das Brillenglas (2', 2") aufweist.Device for drilling spectacle lenses (2 ', 2'1, in particular for rimless spectacles, for the introduction of bores for receiving and fixing temple clips and nose bridges or nosepieces using a document glass (2), the document glass (2) and the to be drilled spectacle lens (2 ', 2'') are used in recordings and are held in this blocker,
the device consisting of a recording unit (1), a video camera (6) and a drilling unit (7),
the receiving unit (1) can be moved in the X, Y direction and is pivotable in a pivot axis (3),
the video camera (6) is connected to a computer and is in operative connection with it,
the video camera (6) and the drilling unit (7) are connected via a fixed coupling and are arranged vertically adjustable in the device,
wherein the document glass (2) and the spectacle lens (2 ', 2 ") are arranged in the receiving unit (1) that the tangent planes of their surfaces with the axis of the recording optics of the video camera (1) and the drilling axis of the drilling unit (7) forming the right angle and the axis of the bore in the spectacle lens (2 ', 2 ") is formed perpendicular to the plane of the lens (2', 2") and the position of the bore in the document glass (2) is detected by the video camera (6), an adjustment is made in the computer, after which the spectacle lens (2'2 ") is positioned to the drilling unit (7), characterized
that the receiving unit (1) comprises a common housing for the document table (2) or the lens (2 ', 2 "). Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme für das Vorlagenglas (2) oder das Brillenglas (2', 2") in einer in der optischen Achse des Brillenglases (2', 2") liegenden Torsionsachse (4) drehbar gelagert ist.Device according to claim 1,
characterized,
that the receptacle for the document table (2) or the lens (2 ', 2 ") in a in the optical axis of the spectacle lens (2', 2") lying torsion (4) is rotatably mounted. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahmeeinheit (1) in einer parallel zur X-Achse verlaufenden Neigungsachse (8) schwenkbar ist.Device according to claim 1 or 2,
characterized in that
the receiving unit (1) in a direction parallel to the X-axis inclination axis (8) is pivotable. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Position des Brillenglases (2') erfasst wird und in den Bearbeitungsvorgang eines zweiten Brillenglases, eines gespiegelten Brillenglases (2"), Eingang findet.Device according to claim 1, 2 or 3,
characterized in that
the position of the spectacle lens (2 ') is detected and in the processing operation of a second spectacle lens, a mirrored spectacle lens (2 "), input.
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