ES2229576T3 - Aparato pulidor de lentes opticas. - Google Patents
Aparato pulidor de lentes opticas.Info
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Abstract
EN UN APARATO RECTIFICADOR DE CRISTALES DE GAFA, PARA RECTIFICAR LA PERIFERIA DE UN CRISTAL, UN SISTEMA SUJETADOR DE CRISTAL SUJETA UN CRISTAL MIENTRAS LO APRIETA. UN SISTEMA DE ENTRADA DE DATOS, INTRODUCE DATOS DE LA FORMA DE UNA MONTURA DE GAFAS A LA QUE SE ACOPLA EL CRISTAL, Y UNOS DATOS DE IMPLANTACION DEL CRISTAL RESPECTO A LA MONTURA DE GAFAS. UN SISTEMA CALCULADOR DE LOS DATOS DE POSICION DE LOS BORDES, OBTIENEN DATOS DE POSICION DE LOS BORDES DEL CRISTAL DESPUES DE SU IMPLANTACION, EN BASE A LOS DATOS INTRODUCIDOS MEDIANTE EL SISTEMA DE INTRODUCCION DE DATOS. UN PRIMER SISTEMA MEDIDOR, MIDE UNA POSICION DE LOS BORDES DEL CRISTAL ANTES DEL PROCESAMIENTO, QUE ES LLEVADO A CABO MEDIANTE EL SISTEMA SUJETADOR DEL CRISTAL, EN BASE A LOS DATOS DE POSICION DE LOS BORDES OBTENIDOS MEDIANTE EL SISTEMA CALCULADOR DE LOS DATOS DE POSICION DE LOS BORDES. UN SEGUNDO SISTEMA MEDIDOR, MIDE UNA POSICION DE LOS BORDES DEL CRISTAL DESPUES DEL RECTIFICADO BASTO, EN BASE A LOS DATOS DE POSICION DE LOS BORDES. UN SISTEMA CALCULADOR DE LOS DATOS DE TRATAMIENTO POR BISELADO, OBTIENE DATOS DE TRATAMIENTO POR BISELADO PARA TRATAR UNA PARTE DE ESQUINA DE UN BORDE DEL CRISTAL DESPUES DEL TRATAMIENTO DE ACABADO, EN BASE A UN RESULTADO DE MEDICION MEDIANTE EL SEGUNDO SISTEMA MEDIDOR. UN SISTEMA DE TRATAMIENTO POR BISELADO CON UNA MUELA DE BISELADO, TRATA LA PARTE DE ESQUINA DEL BORDE DEL CRISTAL DESPUES DEL TRATAMIENTO DE ACABADO. UN SISTEMA CONTROLADOR DEL TRATAMIENTO POR BISELADO, CONTROLA EL SISTEMA DE TRATAMIENTO POR BISELADO EN BASE A LOS DATOS DE TRATAMIENTO POR BISELADO OBTENIDOS MEDIANTE EL SISTEMA CALCULADOR DE LOS DATOS DE TRATAMIENTO POR BISELADO.
Description
Aparato pulidor de lentes ópticas.
La presente invención se refiere a un aparato de
pulir lentes de gafa para pulir la periferia de una lente de gafa,
según el preámbulo de la reivindicación 1. Tal aparato se describe,
por ejemplo, en el documento EP-A-0
510 462.
Se conoce un aparato de pulir lentes de gafa que
pule la periferia de una lente de gafa de manera que la lente de
gafa encaje en una montura de gafa. En este tipo de aparato, se
monta una lente a procesar en un eje rotativo de lente mediante una
plantilla de montaje tal como una ventosa fijada a una superficie
delantera de la lente, mientras que una superficie trasera de la
lente es presionada por un soporte de lente de otro eje rotativo de
lente, fijando por lo tanto o sujetando la lente con el plato usando
los dos ejes rotativos de lente para procesado.
En general, se lleva a cabo un proceso de
achaflanado después del procesado periférico para quitar porciones
de esquina afiladas de los bordes periféricos de la lente.
Convencionalmente, este proceso de achaflanado se efectúa
manualmente usando la denominada pulidora de mano que tiene una
muela abrasiva cónica; después de someter la lente a un proceso de
acabado, se separa del aparato de pulir. Sin embargo, esta operación
requiere destreza experta y no es fácil de efectuar.
Por consiguiente, el solicitante de la presente
invención o cesionario propuso un aparato que hace posible realizar
eficientemente el proceso de achaflanado con un montaje simple, como
se describe en la Publicación de Patente japonesa no examinada
número 254000/1997 y la Patente de Estados Unidos número 5.803.793.
El aparato tiene un eje rotativo de muela abrasiva en el que están
dispuestas coaxialmente una muela de achaflanado y otras muelas
abrasivas de procesado. El aparato controla el movimiento relativo
del eje rotativo de muela abrasiva con respecto al eje rotativo de
lente así como el movimiento axial del eje rotativo de muela
abrasiva en base a datos del proceso de achaflanado, para realizar
por lo tanto el proceso de achaflanado de las superficies delantera
y trasera de la lente sin desmontar la lente sometida al proceso de
acabado del eje rotativo de lente. Los datos del proceso de
achaflanado se obtienen midiendo posiciones de borde en las
superficies delantera y trasera de la lente en base a datos de radio
vector en la montura de gafa y en base al resultado de dicha
medición.
Sin embargo, si la lente a procesar se fija con
los ejes rotativos de lente, la lente se desvía (deforma)
dependiendo de la forma de su lado de superficie delantera. En
general, si la curva de la superficie delantera de lente es suave
con respecto a la forma de la superficie de la lente receptora de
una plantilla de montaje (en el caso de una lente negativa), la
lente se deforma hacia su lado de superficie trasera debido a una
fuerza de presión del soporte de lente. En contraposición, en un
caso en el que la curva de la superficie delantera de lente es
pronunciada (en el caso de una lente positiva), la lente se deforma
hacia su lado de superficie delantera. En el caso de una lente no
procesada, el esfuerzo de esta deformación se aplica a la lente
general, y por lo tanto es pequeño. Sin embargo, si la lente se hace
más pequeña por desbastado, dado que se reduce la porción para
absorber el esfuerzo, la deformación se amplía. Cuanto menor es la
potencia la lente, es decir, cuanto menor resulta el grosor de la
lente, mayor es la deformación. La diferencia de la cantidad de
deformación antes y después del desbastado puede llegar a
aproximadamente 0,2 mm como máximo. Por esta razón, si el proceso de
achaflanado se lleva a cabo en base a los datos de forma de la lente
medidos antes del desbastado, hay casos en los que la cantidad real
de achaflanado diferirá de una cantidad de achaflanado deseada, y el
achaflanado no será uniforme visualmente.
En vista de los problemas antes descritos, un
objeto de la presente invención es proporcionar un aparato que hace
posible efectuar con gran exactitud el proceso de achaflanado (el
procesado de porciones de esquina de borde). La presente invención
proporciona en la reivindicación 1 lo siguiente:
un aparato de pulir lentes de gafa para pulir una
periferia de una lente, incluyendo:
un sistema de soporte de lente que sujeta una
lente a la vez que fija la lente;
un sistema de entrada de datos que introduce
datos de forma de una montura de gafa en la que se encaja la lente,
y datos de disposición de la lente con respecto a la montura de
gafa;
un sistema de cálculo de datos de posición de
borde que, en base a los datos introducidos por el sistema de
entrada de datos, obtiene datos de posición de borde de la lente
después de la disposición;
un primer sistema de medición que mide una
posición de borde de la lente antes del procesado que se mantiene
con el sistema de soporte de lente, en base a los datos de posición
de borde obtenidos por el sistema de cálculo de datos de posición de
borde;
un segundo sistema de medición que mide una
posición de borde de la lente después del desbastado, en base a los
datos de posición de borde;
un sistema de cálculo de datos de proceso de
achaflanado que obtiene datos del proceso de achaflanado para
procesar una porción de esquina de un borde de la lente después del
procesado de acabado, en base a un resultado de la medición
realizada por el segundo sistema de medición;
un sistema de proceso de achaflanado que tiene
una muela de achaflanado, que procesa la porción de esquina del
borde de la lente después del procesado de acabado; y
un sistema de control de proceso de achaflanado
que controla el sistema de proceso de achaflanado en base a los
datos de proceso de achaflanado obtenidos por el sistema de cálculo
de datos de proceso de achaflanado.
La presente descripción se refiere a la materia
contenida en la Solicitud de Patente japonesa número Hei.
10-120914 (presentada el 30 de abril de 1998), que
se incorpora expresamente aquí por referencia en su totalidad.
En los dibujos anexos:
La figura 1 es un diagrama que ilustra una
sección de procesado de un aparato de pulir lentes de gafa.
La figura 2 es un diagrama que ilustra la
disposición de muelas abrasivas.
La figura 3 es un diagrama que ilustra una
sección de medición de grosor de lente.
La figura 4 es un diagrama esquemático de bloques
que ilustra un sistema de control del aparato.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
una operación de procesado.
La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra
un método de calcular un lugar de proceso de achaflanado.
La figura 7 es un diagrama que ilustra el cálculo
de un lugar de medición en una segunda medición.
La figura 8 es un diagrama que ilustra el cálculo
de un ángulo de corrección \sigma de un ángulo de inclinación de
superficie trasera \rho en una muela de acabado.
La figura 9 es un diagrama que ilustra el cálculo
de una posición de borde P3 después de un proceso de acabado.
Las figuras 10(a) y 10(b) son
diagramas que ilustran un cambio en la configuración debido a
corrección de longitud periférica y el cálculo de una cantidad de
corrección w en la dirección de una línea de referencia L3.
La figura 11 es un diagrama que ilustra el
cálculo de la posición de borde después de un proceso de acabado en
el caso de que se lleve a cabo una corrección de longitud
periférica.
La figura 12 es un diagrama que ilustra el
cálculo del lugar de proceso de achaflanado.
La figura 13 es un diagrama que ilustra el
cálculo de un valor de una posición inferior biselada en una
dirección radial de la lente.
Y la figura 14 es una vista lateral para explicar
un ángulo de inclinación de superficie trasera \rho de una muela
de acabado.
Con referencia ahora a los dibujos anexos, se
describirá una realización de la presente invención. La figura 1 es
un diagrama que ilustra una sección de procesado de un aparato de
pulir lentes de gafa.
Una base secundaria 2 que tiene una parte
superior de plato de lente 100 y partes de pulido de lente 300R y
300L está fijada en una base principal 1. Además, una sección de
medición de grosor de lente 400 está instalada en el lado alejado en
el centro de la base secundaria 2.
Un bloque de fijación 101 que forma una parte de
la parte superior de plato de lente 100 está fijado al centro de la
base secundaria 2, y un motor CC 103 para mover verticalmente un
soporte de eje de plato 120 está montado encima del bloque de
fijación 101. El motor CC 103 gira un tornillo de alimentación que
se extiende verticalmente, y esta rotación hace que el soporte de
eje de plato 120 se mueva verticalmente al mismo tiempo que es
guiado por un carril de guía fijado al bloque de fijación 101. Un
motor de pulsos 130 para girar un eje de plato 121 está fijado
encima del soporte de eje de plato 120. Un soporte de lente 124 está
unido a un extremo inferior del eje de plato 121 (véase la figura
2).
Un eje de plato 152 que forma una parte de una
parte inferior de plato de lente 150 se soporta rotativamente por un
soporte 151 que está fijado a la base principal 1, y un motor de
pulsos 156 le transmite rotación. Un receptor de copa 159 para
montar una copa fijada a una lente a procesar está unido a un
extremo superior del eje de plato 152 (véase la figura 2).
Las partes de pulido de lente 300R y 300L son
bilateralmente simétricas, y una carcasa 305 para soportar
rotativamente un eje rotativo que tiene un grupo de muelas abrasivas
30 a 33 (o 30 y 34 a 36), tal como las representadas en la figura 2,
está unida a la porción delantera de cada base de soporte de eje
301. Los grupos izquierdo y derecho de muelas abrasivas son girados
respectivamente por servo motores 310R y 310L que están fijados a
las respectivas bases de soporte de eje 301.
Como se representa en la figura 2, la muela de
desbastado 30 y la muela de acabado 31 que tienen una ranura de
bisel están unidas al eje rotativo de la parte de pulido de lente
300L. Además, la muela cónica de achaflanado 32 para una superficie
delantera está unida coaxialmente a una cara de extremo superior de
la muela de acabado 31, mientras que la muela cónica de achaflanado
33 para una superficie trasera está unida coaxialmente a una cara de
extremo inferior de la muela de desbastado 30. La muela de
desbastado 30, la muela de pulido especular 34 que tiene una ranura
de bisel, la muela cónica de achaflanado 35 para una superficie
delantera de pulido especular, y la muela cónica de achaflanado 36
para una superficie trasera de pulido especular están unidas
coaxialmente al eje rotativo de la parte de pulido de lente 300R.
Estos grupos de muelas abrasivas usan muelas abrasivas cuyos
diámetros son relativamente pequeños a 60 mm más o menos para
mejorar la exactitud del procesado y garantizar la durabilidad de
las muelas abrasivas. Se deberá observar que, en esta realización,
los ángulos de inclinación (el ángulo de inclinación con respecto al
plano horizontal) de las muelas abrasivas de achaflanado 33 y 36
para la superficie trasera se ponen a 35 grados, mientras que los
ángulos de inclinación de las muelas abrasivas de achaflanado 32 y
35 para la superficie delantera se ponen a 45 grados.
Las partes de pulido de lente 300R y 300L son
respectivamente móviles en la dirección vertical y la dirección
horizontal, y sus mecanismos de movimiento están dispuestos como
sigue: la parte de pulido de lente 300R está fijada a una base
deslizante horizontal 210, y la base deslizante horizontal 210 es
horizontalmente móvil a lo largo de dos carriles de guía 211 fijados
a una base deslizante vertical 201. La base deslizante vertical 201
es verticalmente móvil a lo largo de dos carriles de guía 202
fijados a la superficie delantera de la base secundaria 2. Un bloque
de tuerca 206 está fijado a la base deslizante vertical 201, y la
base deslizante vertical 201 se mueve verticalmente junto con el
bloque de tuerca 206 cuando se hace girar un tornillo de bola 205
acoplado a un eje rotativo de un motor de pulsos 204R. El mecanismo
para mover horizontalmente la base deslizante horizontal 210 está
dispuesto de la misma manera que el mecanismo verticalmente móvil, y
es accionado por la rotación de un motor de pulsos 214R.
El mecanismo para mover la parte de pulido de
lente 300L es bilateralmente simétrico con el mecanismo de
movimiento para la parte de pulido de lente 300R, y es movido
verticalmente por un motor de pulsos 204L y es movido
horizontalmente por un motor de pulsos 214L (no representado en la
figura 1).
Se deberá observar que, para detalles de la
construcción antes descrita, se puede consultar la Publicación de
Patente japonesa no examinada número 254000/1997 y la Patente de
Estados Unidos número 5.803.793 presentada por o cedida al
cesionario de la presente.
La figura 3 ilustra la sección de medición de
grosor de lente 400 (figura 1). La sección de medición de grosor de
lente 400 incluye un brazo medidor 527 que tiene dos palpadores 523
y 524, un mecanismo de rotación tal como un motor CC (no
representado) para girar el brazo medidor 527, una placa sensora 510
y fotointerruptores 504 y 505 para detectar la rotación del brazo
medidor 527 para permitir por ello el control de la rotación del
motor CC, un mecanismo de detección tal como un potenciómetro 506
para detectar la cantidad de rotación del brazo medidor 527 para
obtener por lo tanto las formas de las superficies delantera y
trasera de la lente. La configuración de la sección de medición de
grosor de lente 400 es básicamente la misma que la descrita en la
Publicación de Patente japonesa no examinada número Hei
3-20603 y la Patente de Estados Unidos número
5.333.412 presentada por o cedida al cesionario de la presente, a
las que se hace referencia para detalles de la sección de medición
de grosor de lente 400. Una diferencia de lo descrito en la
Publicación japonesa 3-20603 es que la sección de
medición de grosor de lente 400 de la figura 3 es controlada de
manera que se mueva en dirección delantera-trasera
(indicada por flechas en la figura 3) con relación al aparato de
pulir lentes por unos medios de movimiento
delantero-trasero 630 en base a datos de radio
vector. El grosor de lente se mide de tal manera que el brazo
medidor 527 se haga girar hacia arriba desde su posición inferior
inicial y los palpadores 523 y 524 se ponen respectivamente en
contacto con las superficies de refracción delantera y trasera de la
lente. Por lo tanto, es preferible que el eje rotativo del brazo
medidor 527 esté equipado con un muelle helicoidal o análogos que
cancele la carga descendente del brazo medidor 527.
Además, la medición del grosor de lente (grosor
de borde) se lleva a cabo de la siguiente manera. El brazo medidor
527 se gira, es decir, se eleva, de manera que el palpador 523 se
ponga en contacto con la superficie de refracción delantera de la
lente. Manteniendo al mismo tiempo el palpador 523 en contacto con
la superficie de refracción delantera de la lente, la lente se gira
y también la sección de medición de grosor de lente 400 se controla
de manera que se mueva hacia adelante o hacia atrás por los medios
de movimiento delantero-trasero 630, de manera que
se obtenga la forma de la superficie de refracción delantera de la
lente (en el borde de la lente a formar). Después, la forma de la
superficie de refracción trasera de la lente (en el borde de la
lente a formar) se obtiene igualmente girando la lente y desplazando
la sección de medición de grosor de lente 400 manteniendo al mismo
tiempo el palpador 524 en contacto con la superficie de refracción
trasera de la lente. Los palpadores 523 y 524 se pueden poner
simultáneamente en contacto con las respectivas superficies de
reflexión delantera y trasera, para obtener por lo tanto
simultáneamente ambas formas de las superficies.
La figura 4 es un diagrama de bloques que
representa una configuración general de un sistema de control del
aparato de pulir lentes. El carácter de referencia 600 denota una
unidad de control que controla todo el aparato. La unidad de
visualización 10, la unidad de entrada 11 que tiene varios
interruptores de operación, y fotosensores para detectar la posición
rotacional inicial de los ejes de plato de lente y la posición
inicial de las partes de pulido de lente 300R y 300L están
conectados a la unidad de control 600. Los motores para mover o
girar las partes respectivas están conectados a la unidad de control
600 mediante excitadores 620-628. Los excitadores
622 y 625, que están conectados respectivamente al servomotor 310R
para la parte derecha de pulido de lente 300R y el servomotor 310L
para la parte izquierda de pulido de lente 300L, detectan el par de
servo motores 310R y 310L durante el procesado y realimentan el par
detectado para la unidad de control 600. La unidad de control 600
usa la información de par para controlar el movimiento de las partes
de pulido de lente 300R y 300L así como la rotación de la lente.
El número de referencia 601 denota un circuito
interface que sirve para transmitir y recibir datos. Se puede
conectar un aparato medidor de forma de montura de gafa 650 (véase
USP 5.333.412), un ordenador central 651 para gestionar datos de
procesado de lente, un lector de código de barras 652, etc, al
circuito interface 601. Una memoria de programa principal 602 guarda
un programa para poner en funcionamiento el aparato de pulir lentes.
Una memoria de datos 603 guarda datos que se suministran mediante el
circuito interface 601, datos de la medición del grosor de la lente,
y otros datos.
A continuación, se describirá la operación de
procesado (véase el diagrama de flujo de la figura 5). La forma de
la montura de gafa o la plantilla se mide con el aparato medidor de
forma de montura de gafa 650, y se introducen los datos medidos.
Dado que los datos de forma de la lente en base a la montura de gafa
se visualizan en la unidad de visualización 10, los datos de
disposición tal como el valor PD del usuario y la altura del centro
óptico se introducen por la operación de conmutación de la unidad de
entrada 11 con respecto a la forma de la lente. Además, se
introducen las condiciones de procesado tal como el material de
lente y el modo de procesado (un proceso de biselado, un proceso
plano, o un proceso de pulido especular). Cuando se lleva a cabo un
proceso de achaflanado, se introduce una instrucción de achaflanado
con un interruptor 11g. En la instrucción de achaflanado, se puede
poner con anterioridad como parámetros una relación de achaflanado
(el grosor de borde se divide por una relación en toda la periferia)
así como la cantidad de desviación. Después, se describirá el caso
en el que se realizan el proceso de biselado y el proceso de
achaflanado.
El operador une la copa a la superficie delantera
de la lente a procesar, y pone la lente en el receptor de copa 159
dispuesto en el eje de plato 152. Cuando se termina la preparación
del proceso, se pulsa un interruptor de INICIO 11i para iniciar la
operación del aparato.
En respuesta a una señal de arranque, la unidad
de control 600 baja el eje de plato 121 para sujetar con el plato la
lente a procesar, y después realiza la medición de la lente antes
del proceso de desbastado accionando y controlando los medios de
movimiento delantero-trasero 630 y la sección de
medición de grosor de lente 400 según datos de radio vector después
de la disposición. Si se ha hecho una instrucción de achaflanado
mediante el conmutador 11g, se lleva a cabo la medición de la lente
antes del proceso de desbastado para verificar si la lente a
procesar tiene un diámetro suficiente (tamaño) o no.
El proceso de desbastado se lleva a cabo si se
confirma mediante la medición de la lente que la lente tiene un
diámetro suficiente (si el diámetro de la lente es insuficiente, la
unidad de visualización 10 así lo indica). Para el proceso de
desbastado, las muelas de desbastado izquierda y derecha 30 se
mueven verticalmente a un nivel donde se mantiene la lente a
procesar, y a continuación se deslizan las partes de pulido de lente
300R y 300L hacia la lente. Las muelas de desbastado izquierda y
derecha 30 pulen gradualmente la lente desde dos direcciones
mientras gira. Entonces, las cantidades de aproximación de las
muelas de desbastado derecha e izquierda 30 a la lente se controlan
independientemente una de otra en base a los datos del proceso de
desbastado (que se calculan dejando una tolerancia de acabado en la
dirección normal con respecto a los datos de radio vector en la
posición de vértice de bisel) obtenidos de los datos de radio
vector.
Después de terminar el proceso de desbastado, se
para la rotación de las muelas abrasivas. Después de volver las
partes de pulido de lente 300R y 300L a sus posiciones iniciales, el
proceso prosigue a la medición de la lente después del proceso de
desbastado. La medición de la lente después del proceso de
desbastado se realiza para calcular el lugar de biselado (el
recorrido de bisel) y el lugar de proceso de achaflanado (el
recorrido de proceso de achaflana-
do).
do).
Se describirá un método de medición de la lente
después del proceso de desbastado y el cálculo del lugar de biselado
y el lugar de proceso de achaflanado (véase el diagrama de flujo de
la figura 6).
En la medición de la lente después del proceso de
desbastado, las formas de las superficies delantera y trasera de la
lente se miden respectivamente dos veces según diferentes lugares de
medición en base a los datos de radio vector después de la
disposición.
En la primera medición de la forma de la lente,
la medición se lleva a cabo según el lugar (el recorrido) de la
posición del vértice de bisel (en la memoria descriptiva, éste se
denomina la forma de referencia) a formar en la lente. Este lugar de
medición (el recorrido de medición) se puede obtener de los datos de
proceso bidimensionales en base a los datos de radio vector después
de la disposición.
La segunda medición se lleva a cabo según la
forma (el lugar o recorrido) de la parte inferior de bisel (la
porción donde la pendiente de bisel y el saliente de bisel
intersecan entre sí). Este lugar de medición en este caso se puede
obtener de la siguiente manera.
Como se representa en la figura 7, cuando se ha
de procesar un punto a en el vértice de bisel (forma de referencia),
la línea que conecta el centro de rotación de la lente y el de la
muela se indica como un eje L1, la línea que conecta el punto de
proceso a y el centro de rotación de la muela se indica como una
normal L2, la línea que conecta el punto de proceso a y el centro de
rotación de la lente se indica como una línea de referencia L3, y se
define lo siguiente:
\delta = altura del bisel (el segmento de línea
ac) en la dirección de la línea de referencia L3,
\theta = ángulo entre la normal L2 y la línea
de referencia L3,
\gamma = altura de referencia del bisel (el
segmento de línea ab, y ya conocida por la forma de la ranura de
bisel), y
\tau = ángulo formado por la normal L2 y el eje
L1.
La posición del punto de proceso a se puede
obtener mediante un cálculo de corrección de proceso (básicamente
idéntico al descrito en la Patente de Estados Unidos número
5.347.762) que calcula la distancia de eje a eje entre el centro de
rotación de la lente y el centro de rotación de la muela durante un
proceso, a partir de información indicativa del ángulo de radio
vector y la longitud de la lente en base a los datos de forma de
montura y los datos de disposición, y en correspondencia con el
ángulo de radio vector (el ángulo de rotación de la lente durante un
proceso). Cuando se obtiene una vez la posición del punto de proceso
a, se conocen \theta y \tau.
Suponiendo que el ángulo formado por los
segmentos lineales ab y bc de \Deltaabc de la figura 7 es
aproximadamente rectangular, es válido lo siguiente:
\delta
=\gamma/cos
\theta
Restando la altura de bisel \delta de la forma
de referencia en la dirección de la línea de referencia L3, se puede
obtener la distancia de la parte inferior de bisel al punto de
proceso a. Cuando la distancia se calcula en cada lugar en
correspondencia con el ángulo de radio vector, se puede obtener el
lugar de medición en la segunda medición.
Cuando se mide una vez la forma de la lente, es
posible obtener datos de lugar de curva de bisel tridimensional
(datos de recorrido de curva de bisel tridimensional) que se han de
aplicar al borde de lente, en base a información indicativa de la
forma de la lente y según un programa predeterminado. Para este
cálculo se han propuesto varios métodos tal como determinar una
curva a partir de las curvas de las superficies delantera y trasera,
dividir el grosor de borde, y realizar los dos métodos de forma
combinada (el movimiento o la selección se puede realizar en
respuesta a una operación de entrada realizada por el óptico). Para
detalles de este cálculo, se puede consultar la Patente de Estados
Unidos número 5.347.762, del mismo cesionario, etc.
El cálculo del lugar del proceso de achaflanado
se hace determinando el lugar de posición de borde (el recorrido de
posición de borde) después del proceso de acabado y en base a este
lugar de posición de borde. En un caso en el que el achaflanado se
realiza en la superficie de refracción trasera de la lente y la
superficie de refracción delantera de la lente, respectivamente, los
lugares de posición de borde se determinan en las superficies
respectivas, pero la descripción se hará aquí citando la superficie
trasera de lente como ejemplo.
El lugar de borde (el recorrido de borde) después
del proceso de biselado (acabado) se calcula a partir de la
información de posición de borde y los datos de lugar de curva de
bisel, que se obtienen mediante dos mediciones de forma de la lente.
En este cálculo, la desviación de la posición de borde se corrige
con respecto al ángulo de inclinación de la muela de acabado para
formar un saliente de borde.
En primer lugar se calcula un ángulo de
corrección de la inclinación de la superficie trasera de la lente
con respecto al ángulo de inclinación de la superficie trasera
\rho (este valor se conoce previamente y almacena en la memoria de
programa principal 602) de la muela de acabado (como se representa
en la figura 14). Cuando se procesa una lente al ángulo de
inclinación de superficie trasera \rho de la muela de acabado, el
ángulo de inclinación del saliente de bisel de lente en la dirección
de la normal L2 es como el ángulo de inclinación \rho. Sin
embargo, para obtener el lugar de borde en la dirección de la línea
de referencia L3, se debe considerar un ángulo de corrección para la
forma de sección en la dirección de la línea de referencia L3. A
partir de la figura 8, el ángulo de corrección \sigma para ello se
obtiene como:
\sigma =
arctan (tan \rho/cos
\theta)
Este ángulo de corrección \sigma se obtiene
para cada lugar según el ángulo de radio vector.
A continuación, como se representa en la figura
9, se considera la forma de sección en la dirección de la línea de
referencia L3 según el ángulo de corrección \sigma de la
inclinación de la superficie trasera, y se obtiene la posición de
borde P3 de la superficie trasera de lente después del proceso de
biselado. En la figura 9, P1 denota la posición de borde obtenida en
la primera medición de la posición de borde de lente, y P2 denota la
posición de borde obtenida en la segunda medición. En este caso, se
obtiene h de la figura 9 a partir del resultado de la medición de la
posición de borde de lente, y \varepsilon a partir del resultado
de la segunda medición (el resultado de la medición en la parte
inferior del bisel) y el resultado del cálculo del bisel. Por lo
tanto, cuando la superficie trasera se considera aproximadamente
como una línea recta, una cantidad de corrección \mu en la
dirección del eje óptico de la lente, y una cantidad de corrección
\xi en la dirección radial de la lente se expresan como sigue:
[Ex.
1]
Cuando se obtienen las cantidades de corrección
para cada lugar según el ángulo de radio vector, se obtiene
información del lugar de borde en el lado de la superficie trasera
después del proceso de biselado.
Como se describe en la Patente de Estados Unidos
número 5.347.762, cuando se ha de montar en una montura de gafa una
lente que ha experimentado un proceso de biselado, es preferible
corregir la posición del vértice de bisel de manera que el lugar de
curva (el recorrido de curva) de la montura de gafa coincida
sustancialmente en la longitud periférica con el lugar de curva de
bisel. En la corrección (denominada a continuación corrección de
longitud periférica), la longitud periférica del lugar de curva de
bisel se obtiene aproximadamente calculando las distancias entre los
datos de lugar de curva de bisel obtenidos en el cálculo de bisel en
base a los datos, y sumando las distancias. La cantidad de
corrección se puede obtener a partir de la longitud periférica así
obtenida, y la longitud periférica de la forma de montura de gafa
que se obtiene igualmente de la información de radio vector de la
forma de montura. Se describirá el cálculo del lugar de borde
después del proceso de biselado en caso de que se lleve a cabo la
corrección de longitud periférica. En lo que antecede, todos los
cálculos de corrección se realizan en la línea de referencia L3. El
cambio de forma debido a la corrección de longitud periférica se
produce en la dirección del eje L1 (véase la figura 10(a)).
Se considerará sustituir el cambio de forma debido a la corrección
de longitud periférica por el de la línea de referencia L3. Se
supone que, como se representa en la figura 10(b), un punto b
de la parte inferior de bisel antes de la corrección de longitud
periférica se corrige en la dirección del eje L1 en una cantidad de
corrección de longitud periférica \lambda, y también se corrige un
punto c en la dirección del eje L1 en el punto b. En este caso, se
puede obtener aproximadamente una cantidad de corrección \omega en
la dirección de la línea de referencia L3 por:
[Ex.
2]
Para obtener el lugar de borde después del
proceso de biselado debido a la corrección de longitud periférica,
la forma de sección representada en la figura 11 y en la dirección
de la línea de referencia L3 se considerará de la misma manera que
la descrita anteriormente. Suponiendo que la posición de borde P3 se
desplaza a P4 como resultado de la corrección de longitud
periférica, cuando la cantidad de corrección en la dirección radial
de la lente se indica por \kappa y la de la dirección del eje
óptico de la lente se indica por \eta, estas cantidades de
corrección son las siguientes:
[Ex.
3]
Por lo tanto, en el caso en el que se lleva a
cabo la corrección de longitud periférica, las cantidades de
corrección de la posición de borde después del proceso de biselado
final se expresan como sigue:
[Ex.
4]
Cuando se obtienen las cantidades de corrección
para cada lugar según el ángulo de radio vector, se obtiene
información del lugar de borde en el lado de la superficie trasera
de la lente en caso de que se lleve a cabo corrección de longitud
periférica.
A continuación se describirá con referencia a la
figura 12 el cálculo del lugar del proceso de achaflanado que se
lleva a cabo durante el proceso de achaflanado para uniformalizar
visualmente la forma de bisel. Incluso cuando se obtiene el lugar de
borde como se ha descrito anteriormente y se designa una cantidad de
achaflanado fija desde el extremo de borde (P4) en el dirección de
bisel (se aplica una desviación de una cantidad fija), la longitud
de la pendiente achaflanada después del achaflanado (a continuación,
la longitud se denomina anchura de achaflanado) se cambia por
influencia de la curva de la superficie trasera, con el resultado de
que se reconoce visualmente que el achaflanado no se realiza
uniformemente. Por lo tanto, para uniformalizar visualmente la
anchura de achaflanado en caso de que se designe una cantidad de
achaflanado fija, el lugar del proceso de achaflanado se obtiene de
manera que la longitud de la pendiente después del achaflanado sea
uniforme independientemente del ángulo de radio vector.
En la figura 12, g denota un componente de
desviación de la cantidad de achaflanado, j denota una cantidad de
desviación después de la corrección, f denota un ángulo de
corrección del ángulo de inclinación F de la muela de achaflanado
(un valor previamente conocido, y, en la realización, 35 grados) en
la dirección de la línea de referencia L3, y e denota una anchura de
achaflanado en caso de que la superficie trasera de la lente sea
plana. La anchura de achaflanado es de tamaño igual a la anchura de
achaflanado d a causa de la curva de la superficie trasera. En un
método de uniformalizar la anchura de achaflanado, se obtiene una
cantidad de corrección de desviación k para alcanzar la anchura de
achaflanado que es igual a la del caso en el que la superficie
trasera de la lente es plana. Para realizar el método, primero se
obtiene el ángulo de corrección f. De la misma manera que para
obtener el ángulo de corrección ó en la figura 8, el ángulo de
corrección se obtiene por:
f = arctan (tan
F/cos
\theta).
A partir de la figura, la cantidad de corrección
de desviación k se obtiene como sigue:
[Ex.
5]
Este método se basa en la expresión de
aproximación. Por lo tanto, cuando se incrementa en gran parte el
componente de desviación g, se incrementa el error. Desde el punto
de vista de la uniformalización visual, cuando el componente de
desviación g es mayor que 1 mm, es preferible obtener la cantidad de
corrección de desviación k poniendo al mismo tiempo g a 1 (g = 1).
Cuando el ángulo de corrección \sigma es suficientemente pequeño,
la cantidad de corrección de desviación se puede expresar como
sigue:
[Ex.
6]
(En la corrección en el lado de la superficie
delantera de la lente, en particular, la influencia es muy
pequeña).
Se verá por lo anterior que la posición de un
punto del proceso de achaflanado Q en la dirección del eje óptico
con respecto a la posición de borde P4 representada en la figura 12
se puede obtener por la adición de g + k. Para la posición del punto
del proceso de achaflanado Q en la dirección radial de la lente con
respecto a la posición de borde P4, se puede obtener una cantidad de
corrección m por:
m = j \cdot
tan
\sigma.
La posición así obtenida del punto del proceso de
achaflanado Q es información que se obtiene sin considerar la
posición de la parte inferior de bisel. En el caso de un proceso de
biselado, el proceso de achaflanado se debe realizar para no
interferir con el bisel. Para realizarlo, se lleva a cabo un proceso
en el que se obtiene la posición de la parte inferior de bisel, la
posición se compara con el punto del proceso de achaflanado, y, si
el punto del proceso de achaflanado Q en la dirección del eje óptico
está en el lado interior con respecto a la posición de la parte
inferior de bisel, la posición inferior biselada se sustituye por el
punto del proceso de achaflanado.
Como se representa en la figura 13, el valor de
la posición inferior biselada en la dirección radial de la lente se
puede obtener restando t = \delta + \omega de la forma de
referencia (esto es igual a lo que se obtiene restando \omega del
lugar de la segunda medición). El valor de la posición inferior
biselada en la dirección del eje óptico de la lente se obtiene
utilizando q y q' obtenidos dividiendo el vértice de bisel. q y q'
se obtienen a partir de la forma de la ranura de bisel de la muela
de acabado.
De esta forma, se obtienen el punto del proceso
de achaflanado Q y la posición de la parte inferior de bisel para la
periferia completa según el ángulo de radio vector, y se puede
obtener el lugar del proceso de achaflanado en el que el proceso de
achaflanado no interfiere con el bisel. El lugar del proceso de
achaflanado en el lado de la superficie delantera de la lente se
puede obtener en el mismo método. También en un proceso plano en el
que no se lleva a cabo ningún proceso de biselado, el lugar del
proceso de achaflanado se puede obtener con una idea básicamente
idéntica.
Cuando los datos de lugar de biselado y los datos
de lugar del proceso de achaflanado se obtienen como se ha descrito
anteriormente, el proceso de biselado y el proceso de achaflanado se
realizan automáticamente de forma consecutiva. La unidad de control
600 realiza el proceso de bisel controlando la altura de la ranura
de bisel de la muela de acabado 31 y su movimiento en la dirección
hacia la lente en base a los datos del proceso de biselado
almacenados en la memoria de datos 603. Dado que los datos del
proceso de biselado utilizados en el proceso se han obtenido a
partir del resultado de la medición de la lente después del proceso
de desbastado, el bisel se forma en una posición exacta.
Cuando se termina el proceso de biselado, la
operación prosigue al proceso de achaflanado. La unidad de control
600 realiza el proceso de achaflanado controlando el movimiento de
la muela de achaflanado 32 para la superficie delantera y la muela
de achaflanado 33 para la superficie trasera en la dirección
vertical y en la dirección hacia la lente en base a los datos del
proceso de achaflanado almacenados en la memoria de datos 603. Dado
que los datos del proceso de achaflanado se han determinado a partir
de la posición de borde obtenida midiendo la forma de la lente real
que se ha sometido al proceso de desbastado de manera que la
deformación se amplíe, el achaflanado de la superficie delantera y
la superficie trasera se puede realizar con gran exactitud.
Como se ha descrito anteriormente, dado que el
lugar de biselado (datos de procesado de una porción de esquina de
borde) se obtiene en base a los datos de medición de lente obtenidos
después del proceso de desbastado, la porción de esquina de borde se
puede procesar con mayor precisión sin quedar afectada por la forma
de la lente y su potencia. Además, el procesado se puede realizar de
tal manera que la posición de bisel se pueda fijar con
precisión.
[Ex.
1]
\beta\ tan\
\sigma\ = \mu\frac{\delta}{h}
\hskip0,8cm\beta = \varepsilon - \mu
Dirección del eje
óptico
\mu =
\frac{\varepsilon\ tan\ \sigma}{\frac{\delta}{h} + tan\
\sigma}
Dirección
radial
\zeta =
\mu\frac{\delta}{h}
[Ex.
2]
\omega =
\frac{\gamma + \lambda cos(\theta - \tau)}{cos \theta} -
\delta
[Ex.
3]
\kappa =
\frac{\omega\delta}{h\ tan\ \sigma +
\delta}
\eta = \kappa
\frac{h}{\delta}
[Ex.
4]
Dirección
radial
\zeta + \kappa
= \mu\frac{\delta}{h} + \frac{\omega\delta}{h\ tan\ \sigma + \delta}
= \frac{\varepsilon\ tan\ \sigma + \omega}{\frac{h}{\delta} tan\
\sigma +
1}
Dirección del eje
óptico
\mu + \eta =
\frac{\varepsilon\ tan\ \sigma}{\frac{\delta}{h} + tan\ \sigma} +
\kappa\frac{h}{\delta} = \frac{\varepsilon\ tan\ \sigma +
\omega}{\frac{\delta}{h} + tan\
\sigma}
[Ex.
5]
\kappa =
\frac{g(tan\ f - tan\ \sigma)}{tan\ \sigma +
\frac{\delta}{h}}
[Ex.
6]
\kappa = \frac{gh}{\delta} tan\
f
Claims (13)
1. Un aparato de pulir lentes de gafa para pulir
una periferia de una lente, incluyendo:
un sistema de soporte de lente (100, 150) que
sujeta una lente a la vez que fija la lente;
un sistema de entrada de datos (601) que
introduce datos de forma de una montura de gafa en la que se encaja
la lente, y datos de disposición de la lente con respecto a la
montura de gafa;
un sistema de cálculo de datos de posición de
borde que, en base a los datos introducidos por el sistema de
entrada de datos, obtiene datos de posición de borde de la lente
después de la disposición;
un primer sistema de medición que mide una
posición de borde de la lente antes del procesado que se mantiene
por el sistema de soporte de lente, en base a los datos de posición
de borde obtenidos por el sistema de cálculo de datos de posición de
borde;
caracterizado por
un segundo sistema de medición que mide una
posición de borde de la lente después del desbastado, en base a los
datos de posición de borde;
un sistema de cálculo de datos de proceso de
achaflanado que obtiene datos del proceso de achaflanado para
procesar una porción de esquina de un borde de la lente después del
procesado de acabado, en base a un resultado de medición por el
segundo sistema de medición;
un sistema de proceso de achaflanado que tiene
una muela de achaflanado, (32, 33) que procesa la porción de esquina
del borde de la lente después del procesado de acabado; y
un sistema de control de proceso de achaflanado
que controla el sistema de proceso de achaflanado en base a los
datos de proceso de achaflanado obtenidos por el sistema de cálculo
de datos de proceso de achaflanado.
2. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 1, incluyendo además:
un sistema de desbastado que tiene una muela de
desbastado (30) para desbastado de la lente;
un sistema de cálculo de datos de desbastado que
obtiene datos de desbastado para desbastado de la lente, en base a
los datos de posición de borde; y
un sistema de control de desbastado que controla
el sistema de desbastado en base a los datos de desbastado obtenidos
por el sistema de cálculo de datos de desbastado.
3. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 1 ó 2, incluyendo además:
un sistema de proceso de biselado que tiene una
muela de biselado (31) para tal operación de acabado para formar un
bisel en la lente después del desbastado;
un sistema de cálculo de datos de proceso de
biselado que obtiene datos del proceso de biselado para formar el
bisel en el borde de la lente después del desbastado, en base al
resultado de medición por el segundo sistema de medición; y
un sistema de control de proceso de biselado que
controla el sistema de proceso de biselado en base a los datos del
proceso de biselado obtenidos por el sistema de cálculo de datos del
proceso de biselado.
4. El aparato de pulir lentes de gafa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, incluyendo además:
un sistema selector (11G) que selecciona si se ha
de efectuar o no el proceso de achaflanado por el sistema de proceso
de achaflanado; y
un sistema de control de medición que ejecuta la
medición por el primer sistema de medición y la medición por el
segundo sistema de medición si el sistema selector selecciona que se
ha de realizar el proceso de achaflanado por el sistema de proceso
de achaflanado.
5. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 1 ó 2, incluyendo además:
un sistema selector (11G) que selecciona si se ha
de efectuar o no el proceso de achaflanado por el sistema de proceso
de achaflanado;
un sistema de control de medición que ejecuta la
medición por el primer sistema de medición y la medición por el
segundo sistema de medición si el sistema selector selecciona que ha
de ser efectuado el proceso de achaflanado por el sistema de proceso
de achaflanado, y que ejecuta solamente la medición por el primer
sistema de medición si se selecciona por el sistema selector que no
ha de ser realizado el proceso de achaflanado por el sistema de
proceso de achaflanado;
un sistema de proceso de biselado que tiene una
muela de biselado (31) para tal operación de acabado para formar un
bisel en la lente después del desbastado;
un sistema de cálculo de datos de proceso de
biselado que obtiene datos del proceso de biselado para formar el
bisel en el borde de la lente después del desbastado; y
un sistema de control de proceso de biselado que
controla el sistema de proceso de biselado en base a los datos del
proceso de biselado obtenidos por el sistema de cálculo de datos del
proceso de biselado,
donde si el sistema selector (11G) selecciona que
se va a realizar el proceso de achaflanado, el sistema de cálculo de
datos de proceso de biselado obtiene los datos del proceso de
biselado en base a un resultado de medición por el segundo sistema
de medición, y si el sistema selector selecciona que el proceso de
achaflanado no va a ser realizado, el sistema de cálculo de datos de
proceso de biselado obtiene los datos del proceso de biselado en
base a un resultado de medición por el primer sistema de
medición.
6. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 3 ó 5, incluyendo además:
un sistema de almacenamiento (603) que almacena
un ángulo de inclinación de la muela de biselado; y
un sistema de introducción de información (11)
que introduce información acerca de un cambio posicional en al menos
una de una superficie delantera de lente y una superficie trasera de
lente con respecto a los datos de posición de borde,
donde el sistema de cálculo de datos de proceso
de biselado obtiene los datos del proceso de biselado en base a la
posición de borde obtenida por el primer sistema de medición o el
segundo sistema de medición, la información sobre el cambio
posicional introducida por el sistema de introducción de
información, y el ángulo de inclinación almacenado en el sistema de
almacenamiento.
7. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 6, donde el sistema de cálculo de datos de proceso de
achaflanado obtiene los datos del proceso de achaflanado en base a
la posición de borde obtenida por el segundo sistema de medición, la
información sobre el cambio posicional introducida por el sistema de
introducción de información, y el ángulo de inclinación almacenado
en el sistema de almacenamiento.
8. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 1 ó 2, incluyendo además:
un sistema de almacenamiento (603) que almacena
un ángulo de inclinación de una muela de acabado; y
un sistema de introducción de información (11)
que introduce información sobre un cambio posicional en al menos una
de una superficie delantera de lente y una superficie trasera de
lente con respecto a los datos de posición de borde,
donde el sistema de cálculo de datos de proceso
de achaflanado obtiene los datos del proceso de achaflanado en base
a la posición de borde obtenida por el segundo sistema de medición,
la información sobre un cambio posicional introducida por el sistema
de introducción de información, y el ángulo de inclinación
almacenado en el sistema de almacenamiento.
9. El aparato de pulir lentes de gafa según
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, donde la información sobre
un cambio posicional es información obtenida midiendo una posición
de borde diferente de la posición de borde medida por el primer
sistema de medición o el segundo sistema de medición en base a los
datos de posición de borde.
10. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 9, incluyendo además:
un sistema de cálculo de posición que calcula, en
base a los datos de posición de borde, otra posición de borde
diferente de la posición de borde que se mide por el primer sistema
de medición o el segundo sistema de medición en base a los datos de
posición de borde,
donde el primer sistema de medición o el segundo
sistema de medición también miden la posición de borde obtenida por
el sistema de cálculo de posición.
11. El aparato de pulir lentes de gafa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, incluyendo además:
un sistema de determinación que determina si la
lente se puede procesar o no en base a un resultado de medición por
el primer sistema de medición; y
un sistema de notificación (10) que notifica un
resultado de determinación por el sistema de determinación.
12. El aparato de pulir lentes de gafa según la
reivindicación 2, incluyendo además:
un sistema de determinación que determina si la
lente se puede procesar o no en base a un resultado de medición por
el primer sistema de medición; y
un sistema de notificación (10) que notifica un
resultado de determinación por el sistema de determinación,
donde el sistema de cálculo de datos de
desbastado obtiene los datos de desbastado si el sistema de
determinación determina que la lente se puede procesar; y donde el
sistema de control de desbastado acciona el sistema de desbastado si
el sistema de determinación determina que la lente se puede
procesar.
13. El aparato de pulir lentes de gafa según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde los datos de
posición de borde obtenidos por el sistema de cálculo de datos de
posición de borde son datos de radio vector incluyendo un ángulo de
radio vector y una longitud de radio vector de la lente.
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