KR101799469B1 - 안과용 렌즈를 가공하는데 사용된 기계를 보정하는 형판과, 이 형판을 사용하는 장치 및 방법 - Google Patents

안과용 렌즈를 가공하는데 사용된 기계를 보정하는 형판과, 이 형판을 사용하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안과용 렌즈를 차폐하는 차폐수단들, 및 안과용 렌즈를 가공하는 가공수단들을 갖춘 가공장치를 보정하는 보정 형판(1)에 관한 것으로, 보정 형판은 상기 차폐수단들에 고정되기에 적합한 고정자 부분(10) 및 상기 고정자 부분(10) 주위에 배치된 보정 부분(20)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 보정 부분은 상기 가공수단들에 의해 가공되기에 적합한 재질로 만들어지고, 첫째로 복수의 형상 패턴들(30)을 보여주고, 두 번째로 상기 형상 패턴들 중 하나와 각각 시각적으로 연결된 복수의 시각적 식별자들(40)을 보여준다.

Description

안과용 렌즈를 가공하는데 사용된 기계를 보정하는 형판과, 이 형판을 사용하는 장치 및 방법{TEMPLATE FOR CALIBRATING A MACHINE USED TO MACHINE AN OPHTHALMIC LENS, DEVICE AND METHOD USING SUCH A TEMPLATE}
본 발명은 일반적으로 안과용 렌즈를 가공하는 보정 장치들에 관한 것으로, 이러한 보정은 그 보정에 관한 매개변수들의 각각에 대해 정확한 기준을 가지도록 규칙적으로 수행될 필요가 있다.
보다 상술하면, 본 발명은 안과용 렌즈를 차폐하는 차폐수단들을 갖는 가공장치의 보정을 위한 보정 형판, 및 안과용 렌즈를 가공하는 가공수단들에 관한 것으로, 이 형판은 상기 차폐수단들에 고정되기에 적합한 고정자 부분 및 상기 고정자 부분 주위에 배치된 눈금보정 부분을 포함한다.
본 발명은 또한 이 보정 형판의 도움을 받아 보정되기에 적합한 가공장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 보정 형판의 도움을 받아 가공장치의 공구의 위치를 눈금화하는 방법에 관한 것이다.
유럽특허 제0 744 246호는 상술한 종류의 보정 형판을 개시하고 있으며, 이 보정은 첫째로 안과용 렌즈를 차폐하는 2개의 암이, 둘째로 경사각 홈을 갖는 그라인드 휠이 끼워맞춰지는 가공장치 상의 안과용 렌즈의 위치에 장착하기 위한 것이다.
이 보정 형판은 2개의 각진 지점들을 한정하는 중공의 세트백(setback)을 나타내는 가장자리 면을 구비한 대체로 디스크의 형상으로 이루어져 있다.
보정와 관련하여, 보정 형판이 가공장치의 2개의 차폐 암 사이에서 차폐되어 있을 경우, 그라인드 휠의 축에 대한 차폐암의 방사상의 위치 및 각도 위치를 결정하기 위해 두 아암들의 각진 지점들이 사용된다.
보정 형판의 원 부분과 관련하여, 보정 형판의 가장자리 면은 또한 사각 형상의 단면의 영역을 나타낸다.
보정 동안, 차폐 암들의 축에 대한 그라인드 휠의 경사각 홈의 축방향 위치를 결정하기 위해 이 베벨이 사용된다.
비록 이러한 보정 형판이 차폐 암들에 대한 그라인드 휠의 위치를 보정하는데 완벽하게 효과적인 것으로 공지되어 있다고 하더라도, 그럼에도 불구하고 가공장치가 포함할 수 있는 다른 공구들의 위치를 보정하는데는 부적절할 수 있음이 공지되어져 있다. 특히, 가공장치의 끼워맞춰진 드릴, 홈파기 그라인드 휠, 실질적으로는 모따기 그라인드 휠의 위치를 보정하는데는 부적절할 수 있다.
따라서, 이러한 보정을 실행하기 위해 가공장치의 사용자는 능숙한 기술자의 방문을 강요하게 된다.
보정을 실행하기 위해, 이러한 기술자들은 일반적으로 너무 길고, 지루하고 어려우며, 시도와 에러 후에 가공장치의 드릴, 홈파기 그라인드 휠 및 모따기 그라인드 휠의 보정을 가능하게 만드는 테스트들을 실행하는데 약 20개의 안과용 렌즈들을 사용하게 된다.
본 발명은 종래 기술 상황의 상술한 결점들을 해결하기 위해 가공장치의 모든 공구들의 위치를 보정하는 방법을 빠르고 간단하게 실행할 수 있도록 만드는 새로운 보정 형판을 제안한다.
보다 상술하면, 본 발명은 도입부에서 설명된 바와 같은 보정 형판을 제안하며, 이 보정 형판에서 보정 부분은 상기한 가공수단들에 의해 가공되는데 적합할 수 있는 물질로 만들어지며, 첫째로 복수의 형상 패턴들을, 둘째로 상기 형상 패턴들 중 하나와 각각 시각적으로 결합된 복수의 시각적 식별자들을 보여준다.
이와 같이, 본 발명에 의한 보정 형판은 유럽특허 0 744 246호에 설명된 형판이 이미 적용되어 있기 때문에 가공장치의 공구들과 접촉된 상태에 있음으로써 뿐만 아니라 가공수단의 공구들로 가공됨으로써 사용되지 않을 수 있다.
특히, 보정 형판은 하나의 가공작업으로부터 또다른 가공작업으로 변화되고 있는 보정에 대한 하나의 매개변수의 값 만으로, 형판의 형상 패턴들의 각각에서 동일한 제어 설정값들을 사용하는 주어진 공구에 의해 가공될 수도 있다. 이어서 그러한 방식으로 보정 형판은 사용자가 형판들의 다양한 가공 작업들의 결과를 비교하는 것이 가능해지고, 그로부터 매개변수 값들이 보정되어질 매개변수에 대해 가장 적절하다는 것을 추정하는 것이 가능해진다.
이때, 최상의 가공이 실행되어진 형상 패턴과 결합되는 시각적 식별자는 보정될 매개변수의 값들이 적절한 방법으로 가공장치의 컴퓨터 제어부 내에 입력될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 보정 형판의 바람직하고 한정적이지 않은 다른 특징들은 다음과 같다. 즉,
상기 형상 패턴들은 모두 동일한 형상이고;
상기 형상 패턴들은 상기 고정자 부분 주위의 상기 보정 부분에 걸쳐 규칙적인 간격으로 분포되어 있고;
각각의 형상 패턴 및 각각의 결합된 시각적 식별자는 상기 보정 부분의 일면의 주어진 각진 부분에 걸쳐 상기 고정자 부분의 주위로 연장하고;
각각의 형상 패턴은 복수의 구별된 중심 마크들을 포함하고;
상기 중심 마크들 중 적어도 하나는 표적을 포함하고;
상기 중심 마크들 중 하나의 표적은 상기 고정자 부분에 중심이 있는 원호를 포함하고, 상기 중심 마크들 중 또 하나의 표적은 상기 고정자 부분에 대해 방사상인 마크를 포함하며;
상기 시각적 식별자들은 구별된 숫자들 및/또는 문자들로 구성되고;
보정 형판은 주조에 의해 단일편으로 만들어지며, 상기 시각적 식별자 및 상기 형상 패턴들은 상기 보정 부분에 양각으로 형성되고;
상기 보정 부분은 고정자 부분에 대한 원형의 부분과, 2개의 각진 지점들을 형성하기 위해 상기 원형의 부분에 대하여 후퇴되는 적어도 하나의 국부 세트백을 갖춘 가장자리 면을 구비하고;
상기 보정 부분은 고정자 부분에 대한 원형 부분을 포함하며 사각 형상으로 이루어진 단면을 가지는 가장자리 면을 구비하고;
상기 보정 부분은 실질적으로 평면이고 2개의 돌기들을 포함하는 앞면 및 뒷면들을 나타내며, 2개의 돌기들은 앞면 및 뒷면들 중 각각 면으로부터 돌출되고, 이들 2개의 돌기들 중 각각은 상기 앞면 및 뒷면과 실질적으로 평행한 평평한 바닥을 구비하며, 상기 평면 바닥들은 일부가 평면이고 그 평면에 대하여 경사진 연결 벽에 의해 서로 연결되며, 그리고
상기 보정 부분은 앞면 및 뒷면들을 구비하고, 그의 앞면 및 뒷면들의 각각으로부터 돌출된 쐐기(peg)를 포함한다.
본 발명은 또한 이러한 보정 형판의 도움을 받아 보정되기에 적합한 가공장치에 관한 것이고,
안과용 렌즈를 차폐하는 차폐수단들;
상기 안과용 렌즈를 가공하며, 다음의 공구들, 즉 드릴, 홈파기 그라인드 휠, 및 모따기 공구 중 적어도 하나를 포함하는 가공 수단들;
상기 차폐수단들에 대한 상기 가공수단들의 위치를 조절하는 제어부;
상기 제어부에 의해 제어된 정보 표시 수단들; 및
사용자가 데이터를 입력할 수 있도록 사용자 접근이 가능하고, 상기 데이터를 상기 제어부에 전송하기 위해 구비된 입력수단들을 포함한다.
본 발명에 따르면, 가공장치는
상기 제어부가 상기 표시 수단들에 보정 형판의 시각적 식별자들을 표시하도록 프로그램되고;
상기 입력수단들이 디스플레이된 식별자들 중 하나가 선택될 수 있도록 하고, 그리고,
상기 제어부는 상기 선택된 식별자의 기능으로서 상기 차폐수단들에 대한 상기 공구의 위치를 보정하도록 구비되는 구성이다.
본 발명은 또한 상술한 보정 형판의 도움을 받아 가공장치의 공구의 위치를 보정하는 방법을 제공하며, 상기 공구는 보정 매개변수에 의해 수정된 제어 설정값의 기능으로서 가공장치의 제어부에 의해 조절된 적어도 하나의 자유 운동을 제공내고, 상기 방법은 다음의 단계들, 즉
a) 가공장치의 차폐수단들 상에 보정 형판의 고정자 부분을 고정하는 단계;
b) 유사하지만 보정 매개변수가 형상 패턴들의 각각에서 변경되는 제어 설정값을 적용하여, 보정 형판의 형상 패턴들의 각각에서 가공장치의 공구를 사용하여 보정 형판의 보정 부분을 가공하는 단계;
c) 가공된 형상 패턴들 중 하나, 즉 수행된 가공이 최상인 것으로 고려되는 패턴을 사용자가 육안으로 선택하는 단계;
d) 상기 선택된 형상 패턴과 결합된 시각적 식별자를 사용자가 읽는 단계;
e) 읽어진 시각적 식별자를 입력하기 위해 사용자가 가공장치의 입력수단을 사용하는 단계;
f) 선택된 형상 패턴을 가공하는데 사용된 값을 보정 매개변수로서 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 보정 방법의 바람직하고 한정적이지 않은 다른 특징들은 다음과 같다. 즉,
상기 공구는 제2 보정 매개변수에 의해 수정된 제어 설정값의 기능으로서 가공장치의 제어부에 의해 제어된 적어도 하나의 제2 자유 운동을 나타내며, 단계 b) 및 f)는 유사하지만 제2 보정 매개변수가 형상 패턴들의 각각에서 변경되는 제어 설정값들을 사용하여 그 형상 패턴들의 각각에서 보정 형판의 보정 부분을 가공하므로써 반복되고;
상기 가공장치는 또 하나의 보정 매개변수에 의해 수정된 또 하나의 제어 설정값의 기능으로서 제어부에 의해 조절된 적어도 하나의 자유 운동을 제공하는 또 하나의 공구를 포함하고, 단계 b) 및 f)는 유사하지만 상기 다른 보정 매개변수가 형상 패턴들의 각각에서 변경되는 제어 설정값들을 사용하여 그 형상 패턴들의 각각에서 보정 형판의 보정 부분을 가공함으로써 반복되고;
보정 매개변수에 할당된 값을 로깅(logging)하는 단계 g)가 제공되며, 상기 단계 g)에서 보정 형판은 상기 할당된 값의 특성을 나타내는 위치 및/또는 형상으로 가공되고;
단계 g)에서, 가공의 위치 및/또는 형상은 보정된 보정 매개변수의 특성을 나타내고;
보정 형판을 마지막으로 점검하는 단계 g')가 제공되며, 단계 g')에서 보정 형판의 가장자리 면은 보정 매개변수가 적절한지를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 설정 형상으로 가공되고;
단계 g')에서 상기 설정 형상은, 제공된 제1 보정 매개변수가 적합하면, 보정 형판의 마크와 동일선상에 있는 보정 형판의 가장자리 면 상의 적어도 하나의 각도에 형성한다.
본 발명에 따르면, 안과용 렌즈를 가공하는 가공장치의 모든 공구들의 위치를 보정하는 방법을 빠르고 간단하게 실행할 수 있게 된다.
다음의 설명은 비한정적인 방법으로 주어지는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성과 실시를 위해 소형화될 수 있는 방법을 보여준다.
첨부된 도면들에서,
도 1은 본 발명에 따른 가공장치의 개략적인 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 3은 도 1의 가공장치의 드릴을 보정하는데 사용된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 4는 도 1의 가공장치의 모따기 그라인드 휠의 제1 부분을 보정하는데 사용된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 5는 도 1의 가공장치의 모따기 그라인드 휠의 제2 부분을 보정하는데 사용된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 6은 도 1의 가공장치의 홈파기 그라인드 휠의 제1 자유 운동을 보정하는데 사용된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 7은 도 1의 가공장치의 홈파기 그라인드 휠의 제2 자유 운동을 보정하는데 사용된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 8은 도 1의 가공장치의 보정에 대한 최종 점검에 사용된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도;
도 9는 도 1의 가공장치의 보정 매개변수들의 값들이 내부에 표시된 후의 도 2의 보정 형판의 개략적인 사시도.
안과용 렌즈(100)를 가공하기 위해서는, 안경테의 둘레 형상에 그의 형상을 맞추기 위해 안과용 렌즈의 윤곽을 변경하도록 재료를 절단하거나 제거하는 임의의 기계의 형상으로 구현된 가공장치를 사용하는 것이 가능하다.
도 1에서 개략적으로 도시된 예에서, 가공장치는 "수치 제어형" 인 것으로 통상적으로 언급되어진 자동 연마기(200)에 의해 공지의 방식으로 구성된다. 이 특정 연마기(200)는,
- 기준 축(A5), 특히 횡축에 대하여 자유롭게 선회하도록 구조물(미도시) 상에 장착되고 가공 대상인 안과용 렌즈(100)를 지지하도록 제공되는 로커(201);
- 기준 축(A5)과 평행한 그라인드 휠 축(A6) 상에서 회전하도록 구속되고 또한 모터(미도시)에 의해 적절하게 회전 구동되는 한 벌의 그라인드 휠(210,211);
- 그라인드 휠 축(A6)에 대하여 회전하도록 탑재되고 안과용 렌즈(100), 특히 이 실시예에서는 홈파기 그라인드 휠(222), 모따기 그라인드 휠(223) 및 안과용 렌즈(100)를 천공하는 드릴 수단들(221)을 다듬질하는 공구들을 수반하는 다듬질 모듈(220);
- 안과용 렌즈(100)를 필링(feeling)하는, 구체적으로 필러 축(A4) 상에 서로 정렬되어 있고 안과용 렌즈(100)의 앞면 및 뒷면을 필링하기 위해 필러 축(A4)을 따라 이동하도록 탑재된 2개의 필러 로드들(feeler rods; 261,262)을 포함하는 필러 조립체(260)를 포함한다.
로커(201)에는 이 실시예에서 2개의 클램핑 축들(202 및 203)에 의해 형성되고 또한 가공용의 안과용 렌즈(100)를 회전시키기 위해 제공되는 렌즈 차폐 지지체가 끼워맞춰진다.
이들 2개의 축들(202 및 203)은 축(A5)와 평행한 차폐 축(A7) 상에서 서로 정렬되어 있다. 각각의 축(202,203)은 다른 축의 자유 단과 만나는 자유 단을 가진다. 한 축(202)의 자유 단에는 안과용 렌즈(100)를 차폐하는 차폐 척이 끼워맞춰지는 반면, 다른 축(203)의 자유 단은 안과용 렌즈(100)에 미리 고정된 블록(block)을 수용하기 위한 홈을 가진다.
2개의 축들 중 첫번 째 축(202)은 차폐 축(A7)을 따라 이동하여 고정된다. 반면, 2개의 축들 중 두번 째 축(203)은 2개의 차폐 척들 사이에 축방향 압축 상태로 안과용 렌즈(100)를 고정하기 위해 차폐 축(A7)을 따라 이동할 수 있다.
도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 한 벌의 그라인드 휠들(210,211)은 그라인드 휠 축(A6)에 대하여 동축방향으로 탑재된 복수의 그라인드 휠을 포함하며, 각각의 그라인드 휠은 가공용의 안과용 렌즈(100)에 대한 특정 가공작업에 사용된다.
이 한 벌의 그라인드 휠들은 특히 그라인드 휠 축(A6)에 대하여 회전하는 155mm의 직경을 갖춘 실린더의 형상으로 된 거친 그라인드 휠(210)과 실질적으로 동일한 경사각 그라인드 휠(beveling grindwheel;211)을 포함한다.
따라서, 거친 그라인드 휠(210)은 안과용 렌즈를 거칠게 가공하는 거친 공구이다. 경사각 그라인드 휠(211)은 안경테의 둘레 홈에 맞닿도록 구비된 사각 형상의 횡 프로파일을 나타내는 것과 같은 방식으로 안과용 렌즈(100)의 가장자리 면을 가공하는 다듬질 공구이다.
한 벌의 그라인드 휠들은 물론 연마 그라인드 휠들과 같은 다른 그라인드 휠들을 포함할 수도 있다.
한 벌의 그라인드 휠들(210)은 그라인드 휠 축(A6)을 따라 이동가능하도록 탑재되는 캐리지(carriage; 미도시)에 의해 수반된다. 그라인드 휠 운반 캐리지의 이동은 "이동(transfer)" TRA로 불린다.
이 실시예에서 아이디어는 렌즈에 대해 그라인드 휠들을 이동시키기 위한 것이지만, 고정 위치에 남아있는 그라인드 휠들로 렌즈를 축방향으로 이동시키는 변형이 제공될 수도 있음이 이해될 수 있다.
연마기(200)는 또한, 기준 축(A5)에 대하여 선회하도록 구조물에 대하여 힌지된 한 단부를 가지며, 기준 축(A5)과 평행한 축(A8)에 대하여 선회하도록 너트(231)에 대하여 힌지된 그의 다른 단부를 갖는 링크(230)를 포함한다.
너트(231)는 기준 축(A5)과 직각인 재생 축(reproduction axis; A9)을 따라 이동하도록 자체적으로 탑재된다. 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 너트(231)는 재생 축(A9)을 따라 정렬되고 모터(233)에 의해 회전 구동되는 나선형 로드(232)와 나사결합된 태핑 너트(tapped nut)이다.
링크(230)는 로커(201)의 대응 요소와 상호 작용하는, 예를 들어 홀 효과 셀(Hall effect cell)에 의해 구성된 접촉 센서(234)를 갖는다. 기준 축(A5)에 대한 그리고 횡축에 대한 링크(230)의 회전 각도는 B1으로 표기된다. 이 각도 B1은 재생 축(A9)을 따르는 너트(231)의 이동인 수직 이동과 직선으로 연결되며, 여기서 이동은 RES로 표기된다.
다듬질 모듈(220)은 그라인드 휠 축(A6)에 대하여 축방향으로 이동가능하며, 이 이동은 후진 이동하기에 자유로운 것으로 불리며, ESC로 표기된다. 구체적으로, 다듬질 모듈(220)에는 그라인드 휠 캐리지에 고정된 전기 모터의 구동축에 끼워맞춰진 그라인드 휠과 맞물리는 톱니바퀴(미도시)가 제공된다. 이 자유 운동은 안과용 렌즈(100)를 향하거나 그로부터 멀리 떨어진 그의 다듬질 공구(221,222,223)를 이동시키는 것이 가능하게 한다.
다듬질 공구들 중에서, 홈파기 그라인드 휠(222) 및 모따기 그라인드 휠(223)은 다듬질 모듈(220)의 회전축 상에 탑재되며, 이 축은 기준 축(A5)과 평행한 회전 축(A3)이다. 다듬질 모듈(220) 내부에 수반된 모터는 안과용 렌즈(100)를 연마하기 위해 회전상태로 이들 두 다듬질 공구들(222 및 223)을 구동시키도록 제공된다.
이 실시예에 도시된 홈파기 그라인드 휠(222)은 회전 축(A3)과 일치하는 축의 디스크의 형상으로 되어 있다. 이것은 안과용 렌즈(100)의 가장자리 면에 만들어질 소폭의 홈이 가능하도록 약 1mm 두께의 작은 두께로 되어 있다.
모따기 그라인드 휠(223)에는 회전 축(A3)과 일치하는 축들 중 원통형인 중심부와 원추형인 2개의 단부 부분들이 존재한다. 모따기 그라인드 휠의 2개의 원추형 단부 부분들은 안과용 렌즈(100)의 가장자리 면의 전방 및 후방 가장자리들을 모따기하기 위해 제공된다.
이 실시예에서 드릴(221)은 다듬질 모듈(220) 상에 고정되어 탑재된 지지체와, 기준 축(A5)과 평행한 축에 대하여 지지체 상에서 회전하도록 탑재된 드릴 비트를 포함한다. 따라서, 이 드릴(221)은 두 축들(202 및 203) 사이에 고정된 안과용 렌즈(100)에 구멍을 천공하기 위해 제공된다.
안과용 렌즈(100)를 필링하는 2개의 로드들(261 및 262)은 정확한 지점에 안과용 렌즈(100)의 각 면을 필링하기 위해, 끝이 뾰족한 그들의 대면 단부들이 제외된 상태로 필러 축들(A4)에 대하여 원형의 원통 형상으로 되어 있다. 이들 2개의 로드들(261 및 262)은 렌즈의 대응 면들로부터 멀리 이동하도록 또는 필링되어진 지점들의 3차원 좌표들을 결정하기 위해 그들의 면들과 강제로 접촉되도록 모터(미되시)에 의해 필러 축(A4)을 따라 이동하며 구동된다.
마지막으로, 연마기(200)는 그의 다양한 자유 운동을 제어하는 제어부(251)을 포함하고, 이 제어부는 전자 및/또는 컴퓨터 형태로 이루어지며, 특히
- 제2축(203)을 병진운동으로 구동시키는 모터;
- 2개의 축(202 및 203)을 회전 구동시키는 모터;
- 이송 방향 TRA를 따라 그라인드 휠 캐리지를 병진운동으로 구동시키는 모터;
- 재생 방향 RES를 따라 너트(231)를 병진운동으로 구동시키는 모터(233);
- 후진 방향 ESC로 다듬질 모듈(220)을 회전 구동시키는 모터;
- 홈파기 및 모따기 그라인드 휠들(222 및 223)을 회전 구동시키는 모터;
- 드릴(221)의 비트를 회전 구동시키는 모터; 및
- 2개의 필러 로드(261 및 262)를 병진운동으로 구동시키는 모터를 제어하기 위해 제공된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제어부는 연마기(200)에 연결된 데스크 탑 컴퓨터로서 구비된다. 물론, 변형으로서, 연마기의 소프트웨어 부분은 연마기의 전자 회로에 직접 구비될 수도 있다. 또한, 개인 또는 공용 네크워크를 통해 연마기와 통신하면서, 예를 들어 통신용 인터넷 프로토콜(IP)을 사용하여 무선 컴퓨터에 구비될 수도 있다.
마지막으로, 이 실시예에서 연마기(200)는 제어부(251)와 통신하도록 구성된 디스플레이 스크린(253), 키보드(254), 및 마우스(251)를 포함하는 사람-기계 인터페이스(MMI)를 포함한다. 따라서, 이 MMI(252)는 연마기(200)를 제어하는 디스플레이 스크린(253)을 통해 사용자가 수치값을 입력할 수 있게 한다.
물론, 안과용 렌즈(100)를 적절히 형상화하는 절단 및 다듬질 작업을 수행하기 위해서는 질문에서 여러 축들이 서로에 대하여 정확하게 식별되는 것이 적절하다.
보다 상세하게, 기준 축(A5)과 그라인드 휠 축(A6)은 연마기(200)의 구조물에 대하여 고정되는 축들이며, 따라서 그라인드 휠 축(A6)에 대한 각도 B1에 의해 한정된 것으로서의 기준 축(A5)의 각진 위치가 기준의 전체 회전 프레임에서 적절히 식별되는 것이 적합하다.
마찬가지로, 차폐 축(A7)에 대하여 축(202 및 203)의 각진 위치가 적절히 식별되는 것이 적합하다.
또한, 그라인드 휠 축(A6)을 따라서 한 벌의 그라인드 휠들(210,211)의 축방향 위치가 적절히 식별되는 것이 적합하다.
이것은 그들의 외경과 경사각 홈의 바닥의 직경 모두에 적용하면서 한 벌의 그라인드 휠들 중 그라인드 휠(210 및 211)의 직경에도 동일하게 적용한다.
드릴(221)에 대하여, 정확한 지점에 그리고 정확한 깊이로 렌즈를 천공하기위해 드릴의 비트의 단부의 위치를 식별하는 것이 적절하다.
또한, (각 가공 작업에서 감소되는 직경의) 홈파기 그라인드 휠(222)의 가장자리 면의 위치들과, (각 가공작업에서 변경되는 형상의) 모따기 그라인드 휠(223)의 원추형 단부들의 위치들을 식별하는 것이 적합하다.
보정 형판
이들 다양한 식별들을 위해, 최초 작업에 들어갈 때 연마기(200)를 보정할 필요가 있음, 이 보정은 주기적으로, 특히 그라인드 휠(210 및 211) 및 다듬질 공구들(221,222,223)이 변경되거나 연마되는 각 시기에 갱신할 필요가 있다.
도 2 내지 도 9에 도시된 보정 형판(1)은 이러한 보정이 용이하도록 명확히 식별된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 보정 형판(1)은 안과용 렌즈(100) 대신에 그리고 그의 위치에서의 보정용 연마기(200) 상에 탑재되도록 설계되는 보정 형판(1)은, 그의 중심 지역으로부터 돌출된 스터드(10, "고정 부분")를 갖추고 주축(A1)에 대하여 일반적인 형상의 디스크(20; "보정 부분")로 되어 있으며, 연마기(200)의 제2축(203)에서의 수납 홈에 그것이 탑재될 수 있도록 하는데 적합하다.
구체적으로, 스터드(10)는 주축(A1)에 대하여 원형의 원통형인 슬리브(11), 및 슬리브(11)를 둘러싼 구멍뚫린 칼라(12)를 포함한다. 그의 슬리브(11) 및 그의 구멍뚫린 칼라(12) 때문에, 보정 형판(1)은 연마기의 제2축(203) 상에서 차폐되기에, 그리고 이어서 연마기(200)의 2개의 축(202 및 203) 사이에 단단히 고정되는데 적합하다.
슬리브(11)의 원형 단부는 그의 직경들 중 하나를 따라 연장하는 홈(13), 및 구멍(14)을 가진다.
홈(13) 및 구멍(14)에 의해, 연마기(200)의 축들(202 및 203) 상의 보정 형판(1)의 각진 그리고 축방향의 위치들이 올바르게 식별될 수 있다.
보정 형판(1)의 가장자리 면(21)은 그의 주변 부분에 걸쳐서 원형이고, 그것은 상기 원형에 대하여 중공인 2개의 세트백(23)을 포함한다. 각각의 세트백(23)은 그의 두 단부에 2개의 각진 지점들(24)을 가진다.
이들 세트백들(23) 중 제1 세트백은 둘 중 더 작고 중공의 2면각 형상을 가진다. 제1 세트백의 2개의 각진 지점들(24)은 그리 멀리 떨어져 있지 않으며, 그에 따라 이들 지점들은 모따기 그라인드 휠(223)과 같은 소구경의 그라인드 휠에 맞닿은 상태로 삽입될 수 있게 된다.
제2 세트백(23)은 중공의 원형 형상을 가진다. 제2 세트백의 2개의 각진 지점들(24)은 서로 멀리 떨어져 이격되어 있으며, 그에 따라 이들 지점들은 경사각 그라인드 휠(211)과 같은 대구경의 그라인드 휠에 맞닿은 상태로 삽입될 수 있게 된다. 도시된 실시예에서, 이 제2 세트백(23)의 2개의 각진 지점들(24)은 주축(A1)을 중심으로 서로 90°정도 이격되어 있다.
보정 형판(1)의 가장자리 면(21)의 나머지 부분(22)은 원형이다.
이 원형 부분(22)의 2개의 인접한 부분들(25 및 26)에 있어서, 보정 평판(1)의 가장자리 면(21)은 경사각 형상의 윤곽을 가진다. 각 부분들(25 및 26)은 실질적으로 60°에 이르는 각도로 주축(A1) 주위로 연장한다. 이들 2개의 부분들(25 및 26) 상에 형성된 베벨들(bevels)은 서로 다른 피크각(peak angles)을 가지며, 이들 중 하나는 90°이고, 다른 하나는 120°이다.
보정 형판(1)의 가장자리 면(21)의 원형 부분(22)의 나머지는 평탄하고 주축(A1)에 대하여 원형의 원통형상이다.
보정 형판(1)은 또한 일반적으로 주축(A1) 둘레에 원호 방향으로 연장된 2개의 중공의 돌기들(50 및 51)을 포함하며, 각각의 돌기들은 그 2개의 면들의 각각으로부터 연장된다.
이들 중공의 돌기들(50 및 51)의 바닥들(52,53)은 평평하고 보정 형판(1)의 면들과 평행하게 연장한다. 바닥들은 또한 실질적으로 평면이고 일반적으로 보정 형판(1)에 대하여 약 45°각도를 이루며 비스듬하게 연장된 연결 벽(54)에 의해 연속적으로 함께 연결된다.
보정 형판(1)은 또한 그의 2개의 면들로부터 돌출된 2개의 쐐기(pegs;60)들을 가지며, 쐐기들은 서로 직선상에 있고 상기 면들과 실질적으로 직각을 이룬다.
보정 형판의 앞면에 있어서, 보정 형판(1)은 또한 제1의 복수의 형상 패턴들(30), 및 각각의 형상 패턴들(30)과 시각적으로 각각 연결된 제2의 복수의 시각적 식별자들(40)을 가진다.
형상 패턴들(30)은 아래에 더욱 상세하게 설명되듯이 연삭기(20)의 다듬질 공구들을 보정할 수 있도록 보정 형판(1)이 가공되어지는 기하학적 형상들이다.
시각적 식별자들(40)은 사용자가 각각의 형상 패턴(30)을 확인할 수 있도록 하고 바람직한 형상 패턴(30)을 선택하기 위해 MMI(252)를 통해 사용자가 입력할 수 있는 심볼들이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 형상 패턴들(30)과 시각적 식별자들(40)은 보정 형판(1)의 앞면의 공통된 및 유일의 지점에 각각의 형상 패턴(30) 및 연결될 시각적 식별자(40)를 배치함으로써 연결된다.
이 목적을 위해, 보정 형판(1)의 앞면의 절반부, 즉 세트백들(23)의 반대편인 절반부는 이 실시예에서 부분적으로 단절된 분할 선들(70)에 의해 여러 쌍들로 분할되는 2개의 동일 및 인접한 각진 부분들로 다시 분할된다.
따라서, 10개의 형상 패턴들(30) 및 10개의 시각적 식별자들(40)이 2개의 각진 부분들 내에 각각 위치되어 제공된다.
이 실시예에서, 각 시각적 식별자(40)는 0 내지 9까지 표기된 숫자로 구성된다. 이들 숫자들은 스터드(10)의 가장자리를 따라 분포되고, 숫자들은 분할 선들(70)에 의해 여러 쌍들로 명확하게 분할된다.
변형으로서, 시각적 식별자들은 몇몇 다른 방식으로, 예를 들어 별개의 식별자들(A to J) 또는 별개의 기하학적 형상들(정사각형, 원형, 별모양, 마름모 형상, …)로 구성되어 제공될 수도 있다.
형상 패턴들(30)은 모두 동일한 형상들 및 크기로 이루어지며, 형상 패턴들은 주축(A1) 주위에 규칙적인 간격으로 분포된다.
이 실시예에서, 각 형상 패턴(30)은 3개의 구별된 상이한 중심 마크들(31, 32 및 33)로 이루어진다. 아래에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 이들 중심 마크들(31, 32 및 33)은 연삭기(200)의 각 다듬질 공구들의 개별 자유 운동을 보정하기 위해 오직 한번 가공되는 특정의 지점들이다.
각 형상 패턴(30)의 3개의 중심 마크들(31, 32 및 33)은 이 실시예에서, 첫째는 대응하는 각진 부분의 2개의 분할 선들(70)에 의해, 그리고 두번째는 주축(A1) 상에 중심을 갖고 한 분할 선(70)으로부터 다른 분할 선까지 연장하는 원호들(31B,31C,32B,32C,33B 및 33C)를 분할함으로써 형성된다.
보정 형판(1)의 내부에 위치된 제1 중심 마크(31)는 선들 또는 기하학적 도형들이 없는 상태로 있다.
보정 형판(1)의 외부에 위치된 제2 중심 마크(33)는 제1 표적(33A)을 포함한다. 구체적으로, 이 제1 표적(33A)은 주축(A1)에 대하여 반경 방향이며 대응하는 각진 부분의 2개의 분할 선들(70)로부터 동일 거리에 연장된 축 상에 선의 형상으로 이루어져 있으며, 표적 선은 그의 중심에서 단절된다.
상술된 2개의 중심 마크들(31,33) 사이에 위치된 제3 중심 마크(32)는 제2 표적(32A)을 가진다. 이 실시예에서, 제2 표적(32A)은, 주축(A1) 상에 중심을 갖고, 대응하는 각진 부분의 2개의 분할 선들(70) 중 하나로부터 2개의 대응하는 분할 원형 호들(32B,32C)로부터 동일 거리에 있는 다른 하나로 연장하는 원형의 호 형상으로 이루어져 있으며, 원형의 호는 그 중심에서 단절되어 있다.
바람직하게는, 보정 형판(1)은 정상적인 온도 및 압력 상태에서 연삭기(200)의 다듬질 공구들(221,222 및 223)에 의해 가공되기에 적합한 재질의 단일편 주물로 만들어진다.
더욱 상세하게, 그 재질은 상기한 정상 온도 및 압력 조건 하에서 1900 MPa 내지 2500 MPa 범위에 있는 영스 모듈(Young's modules)을 가지도록 선택된다.
전형적으로, 이 보정 형판(1)은 바람직하게는 안과용 렌즈를 제조하는데 사용되는 공지의 재질로 만들어진다. 더욱 상세하게는, 이 실시예에서 보정 형판(1)은 폴리카보네이트로 만들어진다.
이 실시예에서, 시각적 식별자들(40) 및 형상 패턴들(30)은 주조를 통해 제조하는 동안 보정 형판의 앞면에 양각으로 만들어지며, 이것은 비용이 저렴하기 때문에 바람직하다.
물론, 변형으로서, 시각적 식별자들(40) 및 형상 패턴들(30)은 몇몇 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 예시적인 방법으로, 시각적 식별자들 및 형상 패턴들은 보정 형판 상에 인쇄될 수도 있다. 시각적 식별자들 및 형상 패턴들은 또한 보정 형판 상에 부착하는 스티커의 형상으로 이루어질 수도 있다.
보정 방법
연삭기(200) 상에서 보정 형판(1)을 사용하기 위해서는, 소정 개수의 작업들을 수행할 필요가 잇으며, 이들 작업들은 바람직하게는 다음의 순서로 실행된다.
보정 형판(1)은 최초 연삭기(200)의 2개의 축들(202 및 203) 사이의 지점 안으로 삽입되는 한편, 그의 홈(13) 및 그의 구멍(14)이 연삭기(200)의 제2 축(203) 상에 대응하여 제공된 리브 및 쐐기와 맞닿도록 보장하고, 따라서 보정 형판(1)의 각진 및 축방향 위치들이 차단 축들(A7)에 대하여 정확하게 식별될 수 있게 된다.
그 후, 제어부(251)는 보정 형판(1)이 그의 각진 지점들(24) 중의 하나를 통해 거친 그라인드 휠(210)에 기대게 될 때까지 너트(231)의 조절을 통해 로커(201)를 아래쪽으로 이동시킨다. 이때, 로크가 구동 상태에서 너트(231)로부터 계속 이동하기 때문에, 링크(230)가 로크(201)로부터 떨어져 이동하는 순간 접촉 센서(234)에 의해 대응 접촉이 감지된다.
이어서, 차단 축(A7)에 대한 보정 형판(1)의 각진 상태는 그의 다른 각진 지점(24)이 거친 그라인드 휠(210)에 기대게 될 때까지 축들(202,203)을 선회시킴으로써 증가된다. 접촉 센서(234)는 또 한번 대응 접촉을 감지한다.
이어서, 안과용 렌즈(100)의 가공 동안 로커(201)를 하강시키는 설정 테이블들을 작성하기 위한 기준으로서 메모리에 저장된다.
그 후, 보정 형판(1)은 그의 베벨(25)을 통해 경사각 그라인드 휠(211)에 대하여 제공된다. 경사각 그라인드 휠(211)은 이어서 그라인드 휠 축(A6)을 따라 축방향으로 이동되고, 이에 따라 축들(202,203)에 대한 경사각 그라인드 휠의 경사각 홈의 축방향 위치를 확인하는 것이 가능해진다.
이 각진 위치의 값은 또한 이후 설정 테이블들을 형성하기 위한 기준으로서 메모리에 저장된다.
그 후, 경사각 홈의 바닥에서의 경사각 그라인드 휠의 직경을 확인하기 위해 그라인드 휠의 베벨이 경사각 홈의 바닥과 접촉하게 되도록 보정 형판(1)이 그라인드 휠의 베벨(26)을 통해 경사각 그라인드 휠(211)에 대하여 가압하게 된다.
이 값은 또한 설정 테이블들을 작성하기 위한 기준으로서 메모리에 저장된다.
이에 따라, 여러 확인된 값들은 축들(202,203)에 대한 거친 그라인드 휠(210) 및 경사각 그라인드 휠(211)의 위치들을 효과적으로 보정할 수 있게 된다.
이어서, 축들(202,203)에 대한 필러 로드들(261,262)의 위치들이 보정된다.
이 목적을 위해, 로드들(261,262)은 이들의 백 스톱들(back stops)에 취해지고, 이어서 그들의 각각의 국부 기준 틀의 원형이 잘 형성되도록 서로에 대하여 접합된 상태로 이동된다.
이어서, 로드들은 연삭기(200)의 축들(202,203)에 대한 그들의 위치들을 감지하기 위해 쐐기(60)의 단부들에 기대도록 이동된다.
로드들의 선형성(linearity)을 감지하기 위해, 로드들은 이후 중공의 돌기들(50) 중 하나의 바닥의 반대측 면들에 기대도록 이동되고, 이어서 로드들은 연결 벽(54)을 지나는 다른 중공의 돌기(51)의 바닥(53)을 향하여 슬라이딩된다.
로드들의 각각의 이동은 적절하게 확인되고, 그로 인해 2개의 로드들(261,262)의 각각의 선형성 매개변수들을 결정할 수 있게 된다.
이어서, 드릴(221)의 위치가 축들(202,203)에 대하여 보정된다(도 3 참조).
이때, 드릴(221)은 축들(202,203)에 대한 3개의 자유 운동들(ρ,θ,z)을 갖는 것으로 고려된다.
제1 자유 운동(ρ)은 드릴(221)의 비트가 보정 형판(1)을 향하여 방사상으로 이동하도록 특히 다듬질 모듈(220)의 능력에 의해 그라인드 휠 축(A6)에 대하여 선회하도록 구성된다.
제2 자유 운동(θ)은 축들(202,203)의 능력으로 그라인드 휠 축(A6)에 대하여 선회하도록 구성되고, 그로 인해 보정 형판(1)과 면하는 바람직한 위치에 제1 자유 운동과 조합하여 드릴(221)의 비트를 위치시킬 수 있게 된다.
마지막으로, 제3 자유 운동(z)은 드릴(221)의 비트가 보정 형판에 구멍을 뚫도록 축방향으로 보정 형판(1)을 향하여 이동시키기 위해, 한 벌의 그라인드 휠들 및 다듬질 모듈(220)의 능력으로 그라인드 휠 축(A6)을 따라 병진운동으로 이동하도록 구성된다.
따라서, 안과용 렌즈(100) 또는 보정 형판(1)을 천공하는 동안, 제어부(251)는 드릴(221)의 3개의 자유 운동들(ρ,θ,z)을 조합하여 제어하는 3개의 제어 설정값들(ρc,θc,zc)을 생성한다.
이들 3개의 제어 설정값들(ρc,θc,zc)의 각각은 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)에 의해 각각의 천공 작업에서 연결된다.
이러한 보정 매개변수들은 소위 "드리프트(drift)" 오류들에 대해, 즉 다듬질 공구들의 점진적인 마모를 막는 오류들에 대해, 그리고 또한 소위 "제작(fabrication)" 오류들, 즉 연삭기가 그의 이론적 설계와 결코 완벽하게 동일하지 않다는 사실을 막는 오류들에 대해 보상하도록 제공된다.
이 실시예에서, 각각의 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)는 대응 제어 설정값이 추가되는 상수로 구성된다.
이때, 드릴(221)의 위치를 보정하는 것은 3개의 제어 설정값들(ρc,θc,zc)의 보정 매개변수들(ρ0,θ0,z0)을 결정하는 것을 포함한다.
이 실시예에서, 이들 3개의 보정 매개변수들(ρ0,θ0,z0)은 보정 형판(1)의 형상 패턴들(30)을 가공하는 3가지 연속 단계들을 사용하여 연속적으로 결정된다.
더욱 정확하게는, 제1 단계 동안, 제어부(251)는 드릴(221)의 제3 자유 운동(z)에 관한 제어 설정값(zc) 대한 보정 매개변수(z0)를 결정하도록 처리한다.
제어부는 그의 롬(read-only memory;ROM)에 저장되는 제1 설정값에 이 보정 매개변수(z0)를 설정함으로써 시작한다.
그 후, 제어부(251)는 보정 형판(1)의 각진 부분들 중 하나, 특히 값이 0으로 확인되는 부분의 제1 중심 마크(31)의 중심과 실질적으로 면하는 드릴(221)의 드릴 비트의 자유단을 위치시키기 위해, 다듬질 모듈(220)에 후진 운동(ESC)을 실행시키고 2개의 축들(202,203)을 차단 축(A7)에 대하여 선회시킨다.
제어부(251)는 이후 드릴(221)의 드릴 비트를 회전시키고, 이어서 드릴 비트가 1mm의 1/10의 자리수 깊이로 보정 형판(1)을 천공하기로 되어 있는 설정 위치에 이르기까지 드릴(221)의 드릴 비트를 보정 형판(1)을 접근시키기 위해 병진운동(TRA)으로 다듬질 모듈(220)을 이동시킨다.
이어서, 보정 형판(1)의 다른 각진 부분들의 각각의 제1 중심 마크(31)를 천공하기 위해 작업이 반복된다.
따라서, 제어부(251)는 다음 작업들을 연속적으로 실행시킨다. 즉,
- 드릴 비트를 보정 형판(1)로부터 떨어져 이동시키기 위해 다듬질 모듈(220)을 병진운동으로 이동시키고;
- 다음의 각진 부분의 제1 중심 마크(31)의 중심과 실질적으로 면하는 드릴 비트의 자유단을 위치시키기 위해 2개의 축들(202,203)을 차단 축(A7)에 대하여 선회시키며;
- 드릴 비트가 1mm의 1/10의 자리수 깊이로 보정 형판(1)을 천공하기로 되어 있는 설정 위치에 이르기까지 드릴 비트를 보정 형판(1)을 향하여 이동시키기 위해 다듬질 모듈(220)을 병진운동(TRA)으로 이동시킨다.
그럼에도 불구하고, 각각의 천공 작업 전 제어부(251)는 설정된 상수로 매개변수를 증대시킴으로써 보정 매개변수(z0)를 변경한다. 이 실시예에서, 상수는 보정 형판(1)이 천공되도록 전제되는 깊이보다 더 깊다.
따라서, 천공 작업은 각각의 형상 패턴(30) 상에서 유사하지만 엄격하게는 동일하지 않은 방식으로 수행된다.
이들 천공 작업의 끝에, 사용자는 보정 형판(1)을 육안으로 검사하고, 이어서 시각적 식별자(40)가 약 1mm의 1/10의 깊이로 천공되는 중심 마크(31)와 연결되는지를 확인한다. 이 목적을 위해, 사용자는 제1 천공 자국이 나타나는 제1 각진 부분의 시각적 식별자(40)의 번호를 결정한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이것은 4번이다.
이어서, 제어부(251)는 시각적 식별자들(40) 중 어느 하나의 값을 입력할 수 있는 메뉴가 디스플레이 화면(253)에 표시되도록 한다. 이에 따라, 사용자는 키보드(254)를 사용하여 선택된 각진 부분의 시각적 식별자의 번호를 입력할 수 있다.
마지막으로, 제어부(251)는 선택된 각진 부분의 제1 중심 마크(31)를 천공하는 동안 사용된 보정 매개변수의 값을 보정 매개변수(z0)에 제공한다.
이러한 방식으로, 제어부(251)는 이후의 가공 작업 동안 드릴 비트의 자유단의 실제 축 위치가 요구된 위치와 정확하게 일치하도록 보장한다.
제2 단계 동안, 제어부(251)는 드릴(221)의 제1 자유 운동(ρ)의 제어 설정값(ρc)에 대한 보정 매개변수(ρ0)를 결정하도록 처리한다.
이 목적을 위해, 제어부는 최초 이 보정 매개변수(ρ0)를 설정값으로 설정하고, 이어서 보정 형판(1)의 각각의 각진 부분에서 제2 중심 마크의 천공을 제어함으로써, 제1 단계 동안 사용된 방식과 유사한 방식으로 처리한다.
그럼에도 불구하고, 이 단계에서, 제어부(251)는 설정 상수에 의해 매개변수를 증대시킴으로써 각 천공 작업 전 제어부 자체적으로 보정 매개변수(ρ0)의 값을 변경한다.
이들 천공 작업들의 끝에, 사용자는 육안으로 보정 형판(1)을 검사하고, 이어서 드릴이 표적(32A)의 중심에서 보정 형판(1)을 천공한 중심 마크(32)와 연결되는 시각적 식별자(40)의 번호를 결정한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이것은 4번이다.
이어서, 사용자는 카보드(254)를 이용하여 선택된 각진 부분의 시각적 식별자(40)의 번호를 입력하고, 제어부는 선택된 각진 부분에서 제2 중심 마크(32)를 천공하는 동안 사용된 매개변수의 값을 보정 매개변수(ρ0)에 제공한다.
제3 단계 동안, 제어부(251)는 드릴(221)의 제2 자유 운동(θ)에 대한 제어 매개 변수(θc)의 보정 매개변수(θ0)를 결정하도록 처리한다.
이를 실행하기 위해, 제어부는 최초 보정 매개변수(θ0)를 설정값으로 설정하고, 이어서 보정 형판(1)의 각각의 각진 부분에 제3 중심 마크(33)를 천공함으로써, 제1 및 제2 단계 동안 사용된 방식들과 유사한 방식으로 처리한다.
그럼에도 불구하고, 이 단계에서 제어부(251)는 설정 상수값으로 매개변수를 증대시킴으로써 각각의 천공 작업 전 제어부 자체적으로 보정 매개변수(θ0)의 값을 변경한다.
이들 천공 작업들의 끝에, 사용자는 육안으로 보정 형판(1)을 검사하고, 드릴이 표적(33A)의 중심에서 보정 형판(1)을 천공한 중심 마크(33)와 연결되는 시각적 식별자(40)의 번호를 결정한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 번호는 4번이다.
이어서, 사용자는 키보드(254)를 사용하여 선택된 각진 부분의 시각적 식별자(40)의 번호를 입력하고, 제어부(251)는 선택된 각진 부분에서 제3 중심 마크(33)를 천공하는 동안 사용된 매개변수의 값을 보정 매개변수(θ0)에 제공한다.
이 방식에서, 드릴(221)의 모든 자유 운동들(ρ,θ,z)이 정확하게 보정된다.
이어서, 축들(202,203)에 대한 모따기 그라인드 휠(223)의 위치가 보정된다(도 4 및 도 5 참조).
이것은 보다 특히 사용자에 의해 안과용 렌즈의 각각의 두 가장자리들을 모따기하는데 적합한 통과 깊이를 결정하는 것으로 구성된다.
이때, 모따기 그라인드 휠(223)은 축들(202,203)에 대해 3개의 자유 운동들(ρ',θ',z')을 갖는 것으로 고려되며, 이들 자유 운동들은 드릴의 자유 운동들(ρ,θ,z)과 상응한다.
렌즈 또는 보정 형판(1)을 모따기하는 동안, 제어부(251)는 모따기 그라인드 휠(223)의 3개의 자유 운동들을 조합하여 제어하는 3개의 제어 설정값들(ρ'c,θ'c,z'c)을 생성한다.
이 보정 작업에서, 이들 제어 설정값들 중 오직 하나(ρ'c,)만이 보정 매개변수(ρ'0)에 의해 수정된다. 이 하나의 보정 매개변수(ρ'0)의 변경은 모따기 그라인드 휠(223)의 통과 깊이를 변경하기에 충분하다.
이 보정 매개변수(ρ'0)에 대한 이상적인 값을 결정하도록 시도하기 전, 제어부(251)는 보정 형판의 직경을 감소시키고 형상 패턴(40) 및 세트백(23)을 제거하기 위해 거친 그라인드 휠(210)을 사용하여 보정 형판(1)의 전체 윤곽을 개략적으로 형성한다. 이때, 보정 형판(1)은 주축(A1)에 대하여 실질적으로 원형의 원통 형상인 가장자리 면을 가진다.
그 후, 제어부(251)는 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)의 앞 가장자리와 같은 높이로 모따기 그라인드 휠(223)의 원추형의 제1 단부를 설치하기 위해 그라인드 휠 축(A6)을 따라 병진운동으로 다듬질 모듈(220)을 이동시킨다. 제어부는 또한 모따기 그라인드 휠(223)과 면하는 보정 형판(1)의 제1 각진 부분을 설치하기 위해 2개의 축들(202,203)을 차단 축(A7)에 대하여 선회시킨다.
이어서, 제어부(251)는 그의 롬(ROM)에 저장되는 제1 설정값으로 보정 매개변수(ρ'0)룰 설정한다.
그 후, 제어부는 안과용 렌즈의 가장자리 면(21)의 앞 가장자리의 모따기를 시작하기 위해 병진운동(ESC) 및 전위방식(TRA)으로 다듬질 모듈(220)을 이동시킨다. 제어부는 또한 이 제1 가장자리를 따라 상기한 모따기를 계속하기 위해 2개의 축들(202,203)을 차단 축(A7)에 대하여 선회시킨다. 그럼에도 불구하고, 모따기 그라인드 휠(223)이 보정 형판(1)의 한 각진 부분에서 다음 각진 부분으로 지나갈 때마다, 제어부(251)는 설정 상수에 의해 보정 매개변수(ρ'0)의 값을 증대시킨다.
이에 따라, 보정 형판(1)은 그의 윤곽을 따라 변화하는 깊이의 홈(27A)을 가진다.
이 모따기 작업의 끝에, 사용자는 육안으로 보정 형판(1)을 검사하고, 이어서 홈(27A)이 요구된 깊이를 갖게 되는 각진 부분을 결정한다.
이어서, 사용자는 키보드(254)를 이용하여 선택된 각진 부분의 시각적 식별자(40)의 번호를 입력하고, 제어부(251)는 선택된 각진 부분을 모따기하는 동안 사용된 매개변수의 값을 보정 매개변수(ρ'0)에 제공한다.
이후, 제1 홈(27A)을 제거하고, 이어서 모따기 그라인드 휠(223)의 제2 원추형 단부를 사용하는 동안 보정 형판(1)의 뒤 가장자리를 따라 가변적인 크기의 제2 홈(27B)을 만들기 위해 보정 형판을 한번 더 개략적으로 형성하게 되는 것으로, 절차가 동일하다.
따라서, 이 제2 홈은 발견될 제1 값과 동일하거나 상이한 보정 매개변수(ρ'0)에 대한 신규값을 결정하기 위해 제공한다.
그 후, 안과용 렌즈들을 계속해서 가공할 경우, 보정 매개변수(ρ'0)에 대해 사용된 값은 렌즈의 앞 가장자리 또는 뒤 가장자리 상에서 모따기가 수행되는지에 따라 달리질 수 있다.
마지막으로, 축들(202,203)에 대한 홈파기 그라인드 휠(222)의 위치가 보정된다(도 6 및 도 7 참조).
보다 정확하게는, 이는 먼저 사용자에 의해 안과용 렌즈를 홈파기하기 적합한 통과 깊이를 결정하고, 둘째로 축들(202,203)에 대한 홈파기 그라인드 휠(222)의 (그라인드 휠 축(A6)을 따라) 축방향 위치를 감시하는 것을 포함한다.
이때, 홈파기 그라인드 휠(222)은 드릴(221)의 자유 운동들(ρ,θ,z)에 상응하는 3개의 자유 운동들(ρ",θ",z')을 갖는 것으로서 고려된다.
렌즈 또는 보정 형판(1)을 홈파기하는 동안, 제어부(251)는 홈파기 그라인드 휠(222)의 3개의 자유 운동들을 조합하여 제어하는 3개의 제어 설정값들(ρ"c,θ"c,z"c)을 생성한다.
이 보정을 위해, 이들 제어 설정값들 중 오직 2개(ρ"c 및 z"c)만이 ρ"0 및 z"0로 표기된 보정 매개변수들에 의해 수정된다. 오직 이들 2개의 보정 매개변수들(ρ"0,z"0) 만을 변경하는 것은 통과 깊이를 변경하기에 그리고 축들(202,203)에 대한 홈파기 그라인드 휠(222)의 축방향 위치를 수정하기에 충분하다.
이 목적을 위해, 제1 단계 동안, 제어부(251)는 보정 형판(1)의 뒤 가장자리 상에 형성된 제2 홈(27B)을 제거하기 위해 보정 형판(1)의 전체 윤곽을 개략적으로 형성시키며, 그에 따라 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)은 한번 더 주축(A1)에 대하여 실질적으로 원통 형상으로 회전된다.
그후, 제어부는 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)을 따라 실질적으로 도중에 홈파기 그라인드 휠(222)을 설치하기 위해 그라인드 휠 축(A6)을 따라 병진운동으로 다듬질 모듈(220)을 이동시킨다. 제어부는 또한 홈파기 그라인드 휠(222)과 면하는 보정 형판(1)의 제1 각진 부분을 설치하기 위해 축들(202,203)을 선회시킨다.
그 후, 제어부(251)는 그의 롬(ROM)에 저장되는 제1 설정값으로 보정 매개변수(ρ"0)를 설정한다.
그후, 제어부(251)는 홈파기 그라인드 휠(222)을 그 축을 중심으로 회전시키고, 이어서 홈파기 그라인드 휠(222)이 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)에 주어진 깊이의 홈(28A)을 만들도록 전제되는 위치 내로 다듬질 모듈(220)을 후진운동(ESC)으로 이동시킨다.
이후, 보정 형판(1)의 다른 각진 부분들의 각각에 다른 홈들을 가공하는 작업이 반복된다.
그럼에도 불구하고, 각각의 홈파기 작업 전, 제어부(251)는 설정 상수에 의해 매개변수를 증대시킴으로써 보정 매개변수(ρ"0)의 값을 변경한다.
이 홈파기 작업의 끝에, 사용자는 육안으로 보정 형판(1)을 검사하고, 이어서 홈(28A)이 사용자의 바람직한 깊이를 갖게 되는 각진 부분의 시각적 식별자(40)의 번호를 결정한다.
그 후, 사용자는 키보드(254)를 이용하여 선택된 각진 부분의 시각적 식별자(40)의 번호를 입력하고, 제어부(251)는 선택된 각진 부분을 홈파기하는 동안 사용된 매개변수의 값을 보정 매개변수(ρ"0)에 제공한다.
제2 단계 동안, 제어부(251)는 보정 매개변수(z"0)를 결정하도록 처리한다.
이를 실행하기 위해, 제어부는 먼저 설정값으로 보정 매개변수(z"0)를 설정하고, 홈들(28A)을 제거하도록 보정 형판(1)을 한번 더 개략적으로 형성하며, 이어서 10개의 각진 부분들의 각각에서 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)에 10개의 새로운 홈들(28B)이 가공되도록 함으로써, 제1 단계 동안 사용된 방식과 유사한 방식으로 처리한다.
그럼에도 불구하고, 각각의 가공 작업 전, 제어부(251)는 설정 상수에 의해 매개변수를 증대시킴으로써 제어부 자체에서 보정 매개변수(z"0)의 값을 변경한다.
따라서, 이들 홈파기 작업들의 끝에, 홈들(28B)은 보정 형판(1)의 주축(A1)을 따라 서로 다른 위치들을 가진다.
이어서, 사용자는 육안으로 보정 형판(1)을 검사하고, 홈(28B)의 위치가 형판의 가장자리 면을 가로질러 가장 중심에 놓인 시각적 식별자(40)의 번호를 결정한다.
이어서, 사용자는 키보드(254)를 이용하여 이 시각적 식별자(40)의 번호를 입력하고, 제어부는 선택된 각진 부분을 홈파기하는 동안 사용된 매개변수의 값을 보정 매개변수(z"0)에 제공한다.
따라서, 이들 두 단계들이 실행될 때, 홈파기 그라인드 휠(222)의 3개의 자유 운동들 중 2개((ρ" 및 z")가 정확하게 보정된다.
마지막으로, 제어부(251)는 선택된 가공 매개변수들(ρ0,θ0,z0,ρ'0,ρ"0,z"0)을 점검하는 최종 작업을 처리한다.
이를 실행하기 위해, 그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 최종 점검은 보정 형판(1)의 분선 선들(71) 중 하나와 일치하도록 전제되는 정점들 중 하나를 갖는 8각형의 윤곽을 따라 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)을 비스듬하게 기울이는 것으로 이루어지며, 여기서 보정 형판(1)은 그 분할 선(71) 상에서 천공되어 있다. 이어서, 사용자는 천공된 분할 선(71)이 8각형의 정점들 중 하나와 실제로 일치하는지를 점검하기 위해 육안으로 보정 형판(1)을 검사한다.
그 후, 만일 일치하는 경우, 사용자는 가공 매개변수들(ρ0,θ0,z0,ρ'0,ρ"0,z"0)에 대해 선택된 값들을 확인하기 위해 키보드(254)를 이용하여 보정을 확인한다.
만일 일치하지 않는 경우, 사용자는 새로운 보정 형판(1)을 이용하여 다시 한번 연삭기(200)를 보정하도록 처리하거나, 또는 경험있는 기술자를 부를 수 있다.
보정이 사용자에 의해 확인되면, 제어부(251)는 지난 시간 동안의 보정 형판(1)을 가공함으로써 여러 보정 매개변수들(ρ0,θ0,z0,ρ'0,ρ"0,z"0)에 배정된 모든 값들을 기록한다.
이 가공에 의해, 보정 형판(1)은 보정의 기록으로 사용될 수 있는데, 그 이유는 보정 형판이 여러 보정 매개 변수들에 주어진 값들을 지시하는 형상들 및/또는 위치들에 관한 표시들을 수반하기 때문이다. 따라서, 보정 형판(1)은 문제 발생시 기술자가 보정 매개변수들의 값들에 쉽게 접근할 수 있도록 사용자에 의해 보존될 수 있다.
구체적으로, 드릴(221)의 3개의 제어 설정값들(ρc,θc,zc)의 보정 매개변수들(ρ0,θ0,z0)의 값을 기록하기 위해, 제어부(251)는 다음의 가공이 수행되도록 한다.
- 드릴(221)의 제1 자유 운동(ρ)을 보정하기 위해 선택된 각진 부분에서의 노치(notch);
- 드릴(221)의 제2 자유 운동(θ)을 보정할 때 선택된 각진 부분에서의 관통홀;
- 드릴(221)의 제3 자유 운동(z)을 보정할 때 선택된 각진 부분에서의 블라인드 홀(blind hole).
바람직하게는, 이후 다른 가공 작업들이 다른 보정 매개변수들(ρ'0,θ'0,z'0)의 값들을 구체화하기 위해 보정 형판(1) 상에 실행된다.
본 발명은 도시된 바와 같은 실시예들에 한정되지 않으며, 이 기술분야에서 숙련된 사람이라면 본 발명의 사상을 따라 여기에 임의의 변형을 가하는 방법을 알고 있다.
특히, 보정 형판의 형상 패턴들(30)은 서로 다른 형상들 및/또는 크기들로 이루어져 제공하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제2 중심 마크(32)의 표적은 서로 다른 직경의 원형의 아치 형상들을 갖도록 제공될 수 있다.
또한, 형상 패턴들(30) 및 시각적 식별자(40)은 보정 형판의 각진 부분들의 전체에 분포되지 않고, 몇몇 다른 방식, 예를 들어 3개의 기둥들에 의한 3열의 격자 모양으로 분포되도록 제공될 수 있다.
마지막으로, 드릴 지지체는 연삭기의 다듬질 모듈 상에서 기준 축 및 드릴 비트 축에 직각인 축에 대하여 선회하도록 장착되어 제공될 수 있다. 이 방식으로 이동할 수 있게 됨으로써, 드릴 비트는 천공 지점에서의 렌즈의 앞면과 접선인 평면에 직교하는 드릴링 축을 따라서 렌즈를 천공할 수 있다.
이 변형에서, 드릴의 보정은 설정 방향각에서의 다듬질 모듈에 대해 드릴 지지체를 차단함으로써 실행될 수 있다. 보정은 또한 2개의 서로 다른 각도들을 사용하는 다듬질 모듈에 대해 드릴 지지체를 차단함으로써 2회 실행될 수 있다.

Claims (21)

  1. 안과용 렌즈(100)를 차폐하는 차폐수단들(202,203), 및 안과용 렌즈(100)를 가공하는 가공수단들(210,211,221,222,223)을 갖춘 가공장치(200)를 보정하는 보정 형판(1)으로서,
    상기 차폐수단들(202,203)에 고정되기에 적합한 고정자 부분(10) 및 상기 고정자 부분(10) 주위에 배치된 보정 부분(20)을 포함하고,
    상기 보정 부분(20)은 상기 가공수단들(210,211,221,222,223)에 의해 가공되기에 적합한 재질로 만들어지고, 첫째로 복수의 형상 패턴들(30)을, 둘째로 상기 형상 패턴들(30) 중 하나와 각각 시각적으로 연결된 복수의 시각적 식별자들(40)을 보여주는 것을 특징으로 하는 보정 형판(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 형상 패턴들(30)은 모두 동일한 형상인 보정 형판(1).
  3. 제1항에 있어서, 상기 형상 패턴들(30)은 상기 고정자 부분(10) 주위의 상기 보정 부분(20) 전역에 걸쳐 규칙적인 간격으로 분포되는 보정 형판(1).
  4. 제1항에 있어서, 각각의 형상 패턴(30) 및 각각의 연결된 시각적 식별자(40)는 상기 보정 부분(20)의 일면의 주어진 각진 부분에 걸쳐 상기 고정자 부분(10)의 주위로 연장하는 보정 형판(1).
  5. 제1항에 있어서, 각각의 형상 패턴(30)은 복수의 구별된 중심 마크들(31,32,33)을 포함하는 보정 형판(1).
  6. 제5항에 있어서, 상기 중심 마크들(31,32,33) 중 적어도 하나는 표적(32A,33A)을 포함하는 보정 형판(1).
  7. 제6항에 있어서, 상기 중심 마크들 중 하나(32)의 표적(32A)은 상기 고정자 부분(10)에 중심이 있는 원호를 포함하고, 상기 중심 마크(33)의 또 하나의 표적(33A)은 상기 고정자 부분(10)에 대하여 방사상인 마크를 포함하는 보정 형판(1).
  8. 제1항에 있어서, 상기 시각적 식별자들(40)은 구별된 숫자들 및/또는 문자들로 구성되는 보정 형판(1).
  9. 제1항에 있어서, 주조에 의해 단일편으로 만들어지고, 상기 시각적 식별자들(40) 및 상기 형상 패턴들(30)은 상기 보정 부분(20)에 양각으로 형성되는 보정 형판(1).
  10. 제1항에 있어서, 상기 보정 부분(20)은 고정자 부분(10)에 대한 원형 부분(22), 및 2개의 각진 지점들(24)을 형성하기 위해 상기 원형 부분(22)에 대하여 후퇴되는 적어도 하나의 국부 세트백(23)을 갖춘 가장자리 면(21)을 구비하는 보정 형판(1).
  11. 제1항에 있어서, 상기 보정 부분(20)은 상기 고정자 부분(10)에 대한 원형 부분(22)을 포함하는 가장자리 면(21)을 구비하고, 상기 가장자리 면은 경사각 형상(25,26)으로 이루어진 단면을 가지는 보정 형판(1).
  12. 제1항에 있어서, 상기 보정 부분(20)은 실질적으로 평면인 앞면 및 뒷면을 구비하고, 그의 앞면 및 뒷면의 각각으로부터 각각 돌출된 2개의 돌기들(50,51)을 포함하고, 이들 2개의 돌기들(50,51)의 각각은 상기 앞면 및 뒷면과 실질적으로 평행한 평평한 바닥(52,53)을 구비하고, 상기 평평한 바닥들(52,53)은 부분적으로 평면이고 그 평면에 대하여 경사진 연결 벽(54)에 의해 서로 연결되는 보정 형판(1).
  13. 제1항에 있어서, 상기 보정 부분(20)은 앞면 및 뒷면을 구비하고, 그의 앞면 및 뒷면의 각각으로부터 돌출된 쐐기(60)를 포함하는 보정 형판(1).
  14. 안과용 렌즈(100)를 차폐하는 차폐수단들(202,203);
    상기 안과용 렌즈(100)를 가공하고, 다음의 공구들, 즉 드릴(221), 홈파기 그라인드 휠(222), 및 모따기 공구(223) 중 적어도 하나를 포함하는 가공수단들(210,211,221,222,223);
    상기 차폐수단들(202,203)에 대한 상기 가공수단들(210,211,221,222,223)의 위치를 제어하는 제어부(251);
    상기 제어부(251)에 의해 제어된 정보 표시 수단들(253); 및
    사용자가 데이터를 입력할 수 있도록 사용자 접근이 가능하고, 상기 제어부(251)에 상기 데이터를 전송하도록 구성된 입력수단들(252)을 포함하는 가공장치(200)로서,
    제1항에 청구된 것과 같은 보정 형판(1)의 도움을 받아 상기 차폐수단들(202,203)에 대한 상기 공구의 위치를 보정하기 위해,
    - 상기 제어부(251)는 상기 표시 수단들(253) 상의 상기 보정 형판(1) 상에 나타나는 시각적 식별자들(40)을 표시하도록 프로그램되고,
    - 상기 입력수단들(252)은 표시된 식별자들 중 하나를 선택될 수 있도록 하고,
    - 상기 제어부(251)는 선택된 식별자의 기능으로서 상기 차폐수단들(202,203)에 대한 상기 공구의 위치를 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가공장치(200).
  15. 제1항에 따른 보정 형판(1)의 도움을 받아 제14항에 따른 가공장치(200)의 공구의 위치를 보정하는 방법으로서,
    상기 공구는 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)에 의해 수정된 제어 설정값(ρc,θc,zc)의 기능으로서 가공장치(200)의 제어부(251)에 의해 제어된 적어도 하나의 자유 운동(ρ,θ,z)을 제공하고,
    상기 방법은 다음의 단계들, 즉
    a) 가공장치(200)의 차폐수단들(202,203) 상에 상기 보정 형판(1)의 고정자 부분(10)을 고정하는 단계;
    b) 유사하지만 형상 패턴들(30)의 각각에서 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)가 변경되는 제어 설정값들(ρc,θc,zc)을 적용하여, 보정 형판의 형상 패턴들(30)의 각각에서 가공장치(200)의 공구를 사용하여 보정 형판(1)의 보정 부분(20)을 가공하는 단계;
    c) 가공된 형상 패턴들(30) 중 하나, 즉 실행된 가공이 최상인 것으로 고려되는 패턴을 사용자가 육안으로 선택하는 단계;
    d) 선택된 형상 패턴(30)과 연결된 시각적 식별자(40)를 사용자가 읽는 단계;
    e) 읽어진 시각적 식별자(40)를 입력하기 위해 사용자가 가공장치(200)의 입력수단(252)을 사용하는 단계;
    f) 선택된 형상 패턴(30)을 가공하는데 사용된 값을 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)로서 할당하는 단계를 포함하는 보정 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 공구는 제2 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)에 의해 수정된 제어 설정값(ρc,θc,zc)의 기능으로서 가공장치(200)의 제어부(251)에 의해 제어된 적어도 하나의 제2 자유 운동(ρ,θ,z)을 제공하고, 단계 b) 내지 f)는 유사하지만 형상 패턴들(30)의 각각에서 제2 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)가 변경되는 제어 설정값들(ρc,θc,zc)을 사용하여 보정 형판의 형상 패턴들(30)의 각각에서 보정 형판(1)의 보정 부분(20)을 가공함으로써 반복되는 보정 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 가공장치(200)는 또 하나의 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)에 의해 수정된 또 하나의 제어 설정값(ρc,θc,zc)의 기능으로서 상기 제어부(251)에 의해 제어된 적어도 하나의 자유 운동(ρ,θ,z)을 제공하는 또 하나의 공구를 포함하고, 단계 b) 내지 f)는 유사하지만 형상 패턴들(30)의 각각에서 상기 다른 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)가 변경되는 제어 설정값들(ρc,θc,zc)을 사용하여 보정 형판의 형상 패턴들(30)의 각각에서 보정 형판(1)의 보정 부분(20)을 가공함으로써 반복되는 보정 방법.
  18. 제15항에 있어서, g) 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)에 할당된 값을 기록하는 단계를 포함하고, 단계 g)에서 보정 형판(1)은 상기 할당된 값의 특성을 나타내는 위치에서 및/또는 형상으로 가공되는 보정 방법.
  19. 제18항에 있어서, 단계 g)에서 가공의 위치 및/또는 형상은 보정된 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)의 특성인 보정 방법.
  20. 제15항에 있어서, g') 보정 형판(1)을 마지막으로 점검하는 단계를 포함하고, 단계 g')에서 보정 형판(1)의 가장자리 면(21)은 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)가 적절한지를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 설정 형상으로 가공되는 보정 방법.
  21. 제20항에 있어서, 단계 g')에서 상기 설정 형상은, 제공된 제1 보정 매개변수(ρ0,θ0,z0)가 적합하면, 보정 형판(1)의 마크(71)와 동일선상에 있는 보정 형판(1)의 가장자리 면(21) 상의 적어도 하나의 각도에 형성하는 보정 방법.
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