WO2001070459A1 - Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von brillengläsern einer cnc-gesteuerten brillenglasbearbeitungsmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von brillengläsern einer cnc-gesteuerten brillenglasbearbeitungsmaschine Download PDF

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WO2001070459A1
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raw glass
processing
lens
raw
shaft
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PCT/EP2001/002709
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Joerg Luderich
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Wernicke & Co. Gmbh
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    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation

Definitions

  • the invention relates to a method for processing spectacle lenses by means of a CNC-controlled spectacle lens processing machine.
  • a method for mathematically taking into account the position of a raw glass attached to a holding head of a rotatable shaft of a CNC-controlled system for grinding spectacle lenses in accordance with a predeterminable outline shape of the respective spectacle lens with the steps of measuring the position of the raw glass held on the holding head with respect to the optical axis with reference on the axis of the rotatable shaft and / or the axis position of a cylindrical or prismatic cut or with regard to customary markings on the raw glass by means of a detection device, before the start of the spectacle lens processing, converting the measured values into electrical signals by means of a converter, inputting the signals into the control device of the system and Incorporation of these signals into the predetermined outline shape of the spectacle lens, possibly into the axis position of a cylindrical or prismatic spectacle lens and / or into the decentration values during CNC-controlled grinding of the spectacle lens DE 195 27 222 C2 described by the same applicant
  • the system used to carry out this known method has at least one grinding wheel, at least one rotatable shaft with a holding head for a raw glass, at least one control device for CNC-controlled grinding of the raw glass according to a predetermined outline shape of the spectacle lens, at least one input device for the control device Predefined outline shape of the spectacle lens, the optical values and / or, if applicable, the axis position of a cylindrical or prismatic section and / or the decentration values of the predefined outline shape with reference to the optical axis of the raw lens and a recognition device from a coaxial optical viewing system for the optical values and / or if necessary, the axis position of a cylindrical or prismatic cut of the raw glass and / or for used markings on the raw glass, a converter for converting the recorded optical values, possibly the axis position and / or the used Such markings in electrical signals, the control device for CNC-controlled grinding of the raw glass being connected to the converter, the shaft as a hollow shaft and the Holding head are annular, the detection device is
  • the system operating according to the aforementioned method does not require alignment of the raw glass if it is attached with its optical axis within permissible deviations to the holding head of the hollow shaft, since these deviations are detected by the optical viewing system and are transmitted via the converter of the CNC control for the peripheral grinding of the Raw glass is fed in and converted into corresponding correction values during grinding.
  • the optical values and / or, if necessary, the axis position of a cylindrical or prismatic cut of the raw glass held on the holding head and / or for use on the markings are used in the CNC control for grinding the raw glass Holding head held raw glass is taken into account without the raw glass having to be aligned in any way with respect to these values.
  • the detection device can consist of an apex refractive index meter or an analog device with which the optical values and, if applicable, the axial position of a cyli Have the optical or prismatic grinding of the raw glass held by the holding head recorded.
  • the detection device can also consist of an optical or optoelectronic viewing system, which can be used to identify marks by dots, crosses or the like on the raw glass
  • the finished spectacle lens is unusable because either its optical values do not correspond to the required or entered values or the decentration does not It may also be the case that the axis position of a cylindrical or prismatic section, the position of a close-up part or the angular position of the progression channel of a progressive lens do not match the entered values Values match
  • the invention is based on the problem of controlling the processing of eyeglass lenses in such a way that unusable eyeglass lenses are largely avoided due to a displacement of the raw glass on the holder of the eyeglass lens processing machine
  • a method for processing spectacle lenses by means of a CNC-controlled spectacle lens processing machine of the type mentioned at the outset is proposed, in which the position of the raw glass on the holder is checked continuously or cyclically during processing by means of a sensor, and a shift of the movement, if found Raw glass on the holder is included continuously or intermittently in the values for lens processing
  • This method according to the invention can be carried out, for example, with the system according to DE 195 27 222 C2, with appropriate adaptation
  • the determined values of a possible shift of the raw glass on the holder can be compared continuously or in cycles by calculation with a maximum permissible value of the shift, so that the processing of the raw glass is then stopped and only if the maximum permissible value of the shift is exceeded
  • the detection of a displacement of the raw glass on the holder is a sign that the holding force of the raw glass on the holder is too low for the selected machining force and / or machining speed, it can be provided according to a further advantageous embodiment of the method that after the detection If the shift does not exceed the maximum permissible value, the machining force and / or the machining speed are reduced
  • the optical values of the raw glass, the decentration values and the angular position of any cylindrical or prismatic section and / or the progressive channel of a progressive lens are fixed with respect to the axis of rotation, so that in this case these values are checked with respect to the axis of rotation and Any deviations that occur are taken into account arithmetically
  • a method for edge processing of spectacle lenses by means of a CNC-controlled spectacle lens edge processing machine in which the raw lens is processed on an annular holder of a driven, hollow lens during the edge processing Spectacle lens holding shaft is held, a coaxial measuring shaft with a sucker or adhesive block is guided through the spectacle lens holding shaft for abutment and entrainment on the axis of rotation of the raw lens and a sensor only records the angular position of the coaxial shaft and transmits it to the control of the lens processing machine
  • the drive of the spectacle lens holding shaft and the angle of rotation of the raw glass are separated from one another, i.e. the spectacle lens holding shaft only serves to hold the spectacle lens for edge processing and to set it in slow rotation, while the respective angular position of the raw lens is arranged by means of the sensor arranged on the measuring shaft recorded, transmitted to the machine control and used there to move the grinding wheel package in the X and Z directions.
  • Edge processing is thus only controlled by the rotation of the measuring shaft, so that any twisting of the raw lens on the lens holding shaft caused by the grinding pressure has no influence whatsoever has the edge processing
  • the spectacle lens edge processing machine used to carry out this method has a hollow spectacle lens holding shaft with an annular holder for a raw lens and a measuring shaft guided coaxially through the spectacle lens holding shaft. At the free end of the measuring shaft there is an adhesive block or sucker in the area of the holder on the spectacle lens holding shaft for attaching the measuring shaft to Raw glass arranged in the axis of rotation of the raw glass.
  • This measuring shaft interacts with a rotary encoder that is connected to the machine control
  • Fig. 1 is a perspective view of an inventive
  • Fig. 2 is a schematic plan view, partly in section, one
  • Fig. 3 is a schematic representation of a lens blank with a
  • Fig. 4 is a schematic plan view, partly in section, one
  • Spectacle lens edge grinding machine according to a third embodiment
  • a housing 1 of a known, CNC-controlled spectacle lens edge grinding machine is shown, in the grinding chamber 2 of which three grinding wheels 3 are arranged on a shaft 4.
  • One of the grinding wheels with a cylindrical surface serves to pre-grind the outline shape of a spectacle lens, while the other two grinding wheels are used for grinding serve different roof facets on the shaped lens
  • Coaxial, rotatable, hollow half-shafts 5, 6 are arranged parallel to the shaft 4 with the grinding wheels 3, of which the half-shaft 6 is axially displaceable.
  • the half-shafts 5, 6 have at their ends holders 8 in the form of ring-shaped holding heads, between which there is a raw glass 9 Pinching can be done automatically or using a handle 7
  • the peripheral edge is ground in accordance with a predetermined shape of the spectacle lens in a known manner CNC-controlled by means of a control device 12.
  • the control device 12 is connected to an input device in the form of a keyboard 14, by means of which the predetermined outline shape, the decentration values and, if given, have the axis position of a cylindrical or prismatic cut entered
  • An illumination device 11 is arranged in the hollow half-wave 6, while a recognition device 10 in the form of a CCD camera is arranged coaxially with it in the hollow half-wave 5.
  • This CCD camera is capable of using conventional markings, for example a four shown in FIG. 3 - Record point markings 27, 28, 29 and convert them into electrical signals. Point 27 of the four point markings designates the optical center of the raw glass 9, while points 28, 29 result in the axis position of a cylindrical or prismatic ship
  • the signals generated by the detection device 10 reach a converter 13 and are converted there into signals that can be used by the control device 12, so that the image of the raw glass 9 recorded by the detection device 10 can be displayed with the markings on a screen 15
  • This screen 15 has an axis cross with a scale and a graduation, which are related to the axis of the hollow half-waves 5, 6
  • the raw glass 9 is placed between the brackets 8 and held under reduced pressure, so that the raw glass 9 can be aligned by hand so that the required position of the raw glass 9, for example below, on the screen 15 Taking into account the required decentration values, positioning can also be carried out on the screen 15 to set up the axis position of a cylindrical or prismatic section
  • the contact pressure of the half shaft 6 is increased in a known manner to a size required for the grinding, and the CNC-controlled shape grinding can run automatically
  • the positioning of the raw glass 9 can be dispensed with if the values recorded by the detection device 10 are entered into the control device 12 via the converter 13 and are taken into account there by calculation during the CNC-controlled grinding of the spectacle lens. This procedure can also be combined with manual positioning , if the positioning is done by hand while observing the screen 15 and any remaining deviations are then taken into account by calculation
  • FIG. 2 there is only a hollow shaft 19 with a holder 20 in the form of an annular holding head, on which the raw glass 9 can be held by means of a vacuum.
  • a vacuum connection on the hollow shaft there is a vacuum connection on the hollow shaft
  • the hollow shaft 19 is rotatably mounted on a bearing block 16 fixed to the housing, while the grinding wheels 3 can be adjusted in a manner not shown by means of a control device 12 in a CNC-controlled manner in the X direction and the Z direction
  • a detection device is arranged coaxially to the hollow shaft 19 on a support 17 fixed to the housing
  • auxiliary system 23 arranged in the form of an apex refractive index, which interacts with an auxiliary system 23 arranged in the hollow shaft 19.
  • a test mark connected to the auxiliary system 23 is visible on a diopter scale in an eyepiece 25.
  • This detection device 22 can be connected in the manner already described via a transducer 13 to the The control device 12 connects and allows both alignment by observing the raw glass 9 in the eyepiece 28 and mathematical consideration of the recorded values for the CNC-controlled grinding of the raw glass 9
  • a handling device 26 which receives a raw glass 9 in a manner not shown in detail and attaches it to the annular holding head 20.
  • This handling device 26 can be designed relatively simply if it only serves to coaxially fit a raw glass 9 with its geometric axis to apply to the axis of the half-wave 19 on the holder 20 Any inaccuracies when placing the raw glass 9 and the axial position of a cylindrical or prismatic cut determined by the apex refractive index 22 then reach the converter Control device 12 and are taken into account in the calculation when shaping the spectacle lens
  • the whole process can be observed through the eyepiece 25 or on a screen or a focusing screen
  • a CCD camera 10 can also be used in the embodiment according to FIG. 2 instead of an apex refractive index 22.
  • an annular lighting device 24 on the carrier 17 or to design the auxiliary system 23 as a lighting device
  • This spectacle lens processing machine shown in FIG. 2 is suitable, due to the one-sided clamping of the raw glass 9, also for processing an optical surface
  • the position of the raw glass 9 on the holder 8 or 20 is checked continuously or in cycles by means of the apex refractive index 22 or the CCD camera 10 or another equivalent device is carried out and a shift of the raw glass 9 on the holder 8 or 20, as determined during the processing, is included in the values for the processing of spectacle lenses continuously or in cycles
  • the main difference of the inventive method compared to known methods for grinding the optical surfaces and / or the peripheral edge of eyeglass lenses is that the raw glass 9, if necessary without being provided with a block or suction cup, to a holder in the form of the holder 8 or 20 is set, by means of the recognition device in the form of the apex refractive index 22 or the CCD camera 10 with regard to the optical values and, if necessary, the axial position of a cylindrical or prismatic cut and / or used markings on the eyeglass lens blank held by the holding head, and if necessary is positioned and which is positioned by means of the Vertex refractive index or CCD camera signals for the mathematical correction of the CNC-controlled grinding of the peripheral edge both before the start of the processing and during the processing by running or periodically checking the position of the raw glass 9 on the holder 8 or 10 true be used at the end of processing
  • the method according to the invention can also be used in a system for processing the optical surfaces with a glass holder on one side
  • the raw glass is held by means of a half-shaft designed as a hollow shaft 19 with an annular holder 20 and a coaxial, axially displaceable half-shaft 18.
  • the half-shaft 18 can, as described with reference to FIG. 1, either by means of the handle 7 or by means of a suitable drive, controlled by the control device 12, for inserting the raw glass 9 axially
  • the half-shafts 18, 19 are driven synchronously by means of a drive 33.
  • a synchronization connection 34 is shown schematically. This can act mechanically or electrically in a known manner
  • a measuring shaft 30 is arranged coaxially in the hollow shaft 19, which is axially displaceable and rotatable with respect to the half-shaft 19.
  • an adhesive block or suction pad 31 is arranged, which moves by axially displacing the measuring shaft 30 the raw glass 9 can be pressed by the rotation of the half-shafts 18, 19 by means of the drive 33, the raw glass 9 and thus the measuring shaft 30 are taken along.
  • the respective angular position of the raw glass 9 is determined by a with the Measuring shaft connected rotary angle encoder 32 received and transmitted to the control device 12
  • the infeed of the grinding wheel package 3 in the X and Z directions is controlled by the control device 12 as a function of the angular position of the raw glass 9 recorded by the rotary angle transmitter 32
  • the adhesive block or sucker 31 is arranged with respect to the ring-shaped holder 20 in such a way that sufficient attachment of the adhesive block or sucker 31 to the raw glass 9 takes place at the same time only by attaching the raw glass 9, there is an axial displacement of the measuring shaft 30 not required, it then only needs to be freely rotatable with respect to the hollow shaft 19

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Abstract

Verfahren zum Bearbeiten von Brillengläsern mittels einer CNC-gesteuerten Brillenglasbearbeitungsmaschine mit den Schritten: Anbringen des Rohglases (9) an einer Halterung (20) in der Brillenglasbearbeitungsmaschine, Bearbeiten einer optischen Oberfläche und/oder des Randes des Rohglases (9) entsprechend vorgegebenen optischen und/oder die Form betreffenden Werten, laufendes oder taktweises Überprüfen der Lage des Rohglases (9) an der Halterung (20) während der Bearbeitung mittels eines Sensors und laufendes oder taktweises Einbeziehen einer ggf. festgestellten Verlagerung des Rohglases (9) an der Halterung (20) in die Werte zur Brillenglasbearbeitung.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BEARBEITEN VON BRILLENGLASERN EINER CNC-GESTEUERTEN BRILLENGLASBEARBEITUNGSMASCHINE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Brillenglasern mittels einer CNC- gesteuerten Brillenglasbearbeitungsmaschine.
Ein Verfahren zum rechnerischen Berücksichtigen der Position eines an einem Haltekopf einer drehbaren Welle einer CNC-gesteuerten Anlage zum Schleifen von Brillenglasern gemäß einer vorgebbaren Umrißgestalt des jeweiligen Brillenglases angesetzten Rohglases mit den Schritten Messen der Position des an dem Haltekopf gehaltenen Rohglases hinsichtlich der optischen Achse mit Bezug auf die Achse der drehbaren Welle und/oder der Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs oder hinsichtlich üblicher Markierungen auf dem Rohglas mittels einer Erkennungsvorrichtung, vor Beginn der Brillenglasbearbeitung Umwandeln der Meßwerte in elektrische Signale mittels eines Wandlers, Eingeben der Signale in die Steuereinrichtung der Anlage und Einrechnen dieser Signale in die vorgegebene Umrißgestalt des Brillenglases, ggf. in die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Brillenglases und/oder in die Dezentrationswerte beim CNC-gesteuerten Schleifen des Brillenglases ist in der DE 195 27 222 C2 derselben Anmelderin beschrieben
Die zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens verwendete Anlage weist wenigstens eine Schleifscheibe, wenigstens eine drehbare Welle mit einem Haltekopf für ein Rohglas, wenigstens eine Steuereinrichtung zum CNC-gesteuerten Schleifen des Rohglases gemäß einer vorgegebenen Umrißgestalt des Brillenglases, wenigstens eine mit der Steuereinrichtung verbundene Eingabevorrichtung für die vorgegebene Umrißgestalt des Brillenglases, die optischen Werte und/oder ggf die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs und/oder die Dezentrationswerte der vorgegebenen Umrißgestalt mit Bezug auf die optische Achse des Rohglases und eine Erkennungsvorrichtung aus einem koaxialen optischen Betrachtungssystem für die optischen Werte und/oder ggf. die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs des Rohglases und/oder für gebrauchliche Markierungen auf dem Rohglas, einen Wandler zum Umwandeln der aufgenommenen optischen Werte, ggf der Achsenlage und/oder der gebräuchlichen Markierungen in elektrische Signale auf, wobei die Steuereinrichtung zum CNC-gesteuerten Schleifen des Rohglases mit dem Wandler verbunden ist, die Welle als Hohlwelle und der Haltekopf ringförmig ausgebildet sind, die Erkennungsvorrichtung koaxial zur Haltewelle zum Erkennen der Lage des an der Hohlwelle vom Haltekopf gehaltenen Rohglases bezuglich der Achse der Hohlwelle angeordnet ist und die Steuereinrichtung nur zum Schleifen des Rohglases unter Berücksichtigung der durch die Erkennungsvorrichtung aufgenommenen Werte verwendet ist
Die nach dem vorgenannten Verfahren arbeitende Anlage erfordert kein Ausrichten des Rohglases, wenn es mit seiner optischen Achse innerhalb zulassiger Abweichungen an den Haltekopf der Hohlwelle angesetzt ist, da diese Abweichungen von dem optischen Betrachtungssystem erfaßt und über den Wandler der CNC-Steuerung für das Umfangsschleifen des Rohglases zugeleitet und dort in entsprechende Korrekturwerte beim Schleifen umgerechnet werden Zusatzlich werden in der CNC-Steuerung zum Schleifen des Rohglases die optischen Werte und/oder ggf die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs des am Haltekopf gehaltenen Rohglases und/oder für gebrauchliche Markierungen auf dem vom Haltekopf gehaltenen Rohglas berücksichtigt, ohne daß das Rohglas hinsichtlich dieser Werte in irgendeiner Weise ausgerichtet werden mußte Die Erkennungsvorrichtung kann aus einem Scheitelbrechwertmesser oder analogen Gerat bestehen, mit dem sich die optischen Werte und ggf die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs des vom Haltekopf gehaltenen Rohglases aufnehmen lassen Die Erkennungsvorrichtung kann auch aus einem optischen oder opto-elektronischen Betrachtungssystem bestehen, mit dem sich gebrauchliche Markierungen durch Punkte, Kreuze oder dergleichen auf dem Rohglas erkennen lassen
Beim Bearbeiten der optischen Oberflachen und/oder des Randes von Brillenglasern, insbesondere beim neuerdings immer wichtiger werdenden Hochleistungsbearbeiten und insbesondere bei nur einseitig an der Halterung gehaltenen Brillenglasern können aufgrund der bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte Verlagerungen des Brillenglases eintreten Diese Verlagerungen können zu einer Desaxierung des Rohglases bezuglich der Drehachse und/oder einem Verdrehen, d h einer Veränderung der Winkellage des Rohglases bezuglich der Halterung, fuhren Wird diese Verlagerung nicht bemerkt, ist das fertiggestellte Brillenglas unbrauchbar, da entweder seine optischen Werte nicht den geforderten bzw eingegebenen Werten entsprechen oder die Dezentration nicht mit den eingegebenen Werten übereinstimmt Auch kann sich ergeben, daß die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs, die Lage eines Nahteils oder die Winkellage des Progressionskanals eines Gleitsichtglases nicht mit den eingegebenen Werten übereinstimmen
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Bearbeiten von Brillenglasern so zu steuern, daß unbrauchbare Brillenglaser aufgrund einer Verlagerung des Rohglases an der Halterung der Brillenglasbearbeitungsmaschine weitgehend vermieden werden Ausgehend von dieser Problemstellung wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Brillenglasern mittels einer CNC-gesteuerten Brillenglasbearbeitungsmaschine der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei dem ein laufendes oder taktweises Überprüfen der Lage des Rohglases an der Halterung wahrend der Bearbeitung mittels eines Sensors erfolgt und eine ggf festgestellte Verlagerung des Rohglases an der Halterung laufend oder taktweise in die Werte zur Brillenglasbearbeitung einbezogen wird
Dieses erfindungsgemaße Verfahren laßt sich bei entsprechender Anpassung beispielsweise mit der Anlage gemäß der DE 195 27 222 C2 durchführen
Aufgrund des erfindungsgemaßen Verfahrens wird die Produktion von Ausschuß beim Bearbeiten der optischen Oberflachen und/oder des Randes des Rohglases fast vollständig vermieden, da die durch den Sensor aufgenommenen Werte einer ggf aufgetretenen Verlagerung in die Bearbeitung des Rohglases einfließen
Vorzugsweise können die festgestellten Werte einer ggf eingetretenen Verlagerung des Rohglases an der Halterung laufend oder taktweise rechnerisch mit einem maximal zulassigen Wert der Verlagerung verglichen werden, so daß die Bearbeitung des Rohglases dann und nur dann abgebrochen wird, wenn der maximal zulassige Wert der Verlagerung überschritten wird
Da das Feststellen einer Verlagerung des Rohglases an der Halterung ein Zeichen dafür ist, daß die Haltekraft des Rohglases an der Halterung für die gewählte Bearbeitungskraft und/oder Bearbeitungsgeschwindigkeit zu niedrig ist, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, daß nach dem Feststellen einer den maximal zulassigen Wert nicht überschreitenden Verlagerung die Bearbeitungskraft und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden
Bei der Randbearbeitung eines Rohglases liegen die optischen Werte des Rohglases, die Dezentrationswerte sowie die Winkellage eines ggf vorhandenen zylindrischen oder prismatischen Schliffs und/oder des Progressionskanals eines Gleitsichtglases bezuglich der Drehachse fest, so daß in diesem Fall eine Überprüfung dieser Werte bezuglich der Drehachse erfolgt und ggf eingetretene Abweichungen rechnerisch berücksichtigt werden
Ausgehend von der vorgenannten Problemstellung wird des weiteren ein Verfahren zum Randbearbeiten von Brillenglasern mittels einer CNC-gesteuerten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine vorgeschlagen, bei dem das Rohglas wahrend der Randbearbeitung an einer ringförmigen Halterung einer angetriebenen, hohlen Brillenglashaltewelle gehalten ist, eine koaxiale Meßwelle mit einem Sauger oder Klebeblock durch die Brillenglashaltewelle zur Anlage und Mitnahme an die Drehachse des Rohglases gefuhrt ist und ein Sensor nur die Winkellage der koaxialen Welle aufnimmt und an die Steuerung der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine übermittelt
Bei diesem Verfahren sind der Antrieb der Brillenglashaltewelle und die Drehwinkelaufnahme des Rohglases voneinander getrennt, d h die Brillenglashaltewelle dient nur dazu, das Brillenglas für die Randbearbeitung zu halten und in langsame Drehung zu versetzen, wahrend mittels des an der Meßwelle angeordneten Sensors die jeweilige Winkellage des Rohglases aufgenommen, an die Maschinensteuerung übermittelt und dort zur Bewegung des Schleifscheibenpakets in X- und Z-Richtung verwendet wird Die Randbearbeitung wird somit nur durch die Drehung der Meßwelle gesteuert, so daß eine ggf durch den Schleifdruck eintretende Verdrehung des Rohglases auf der Brillenglashaltewelle keinerlei Einfluß auf die Randbearbeitung hat
Die zur Durchfuhrung dieses Verfahrens dienende Brillenglasrandbearbeitungsmaschine weist erfindungsgemaß eine hohle Brillenglashaltewelle mit einer ringförmigen Halterung für ein Rohglas und eine koaxial durch die Brillenglashaltewelle geführte Meßwelle auf Am freien Ende der Meßwelle ist im Bereich der Halterung an der Brillenglashaltewelle ein Klebeblock oder Sauger zum Befestigen der Meßwelle am Rohglas in der Drehachse des Rohglases angeordnet Diese Meßwelle wirkt mit einem Drehwinkelgeber zusammen, der mit der Maschinensteuerung verbunden ist
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert In der Zeichnung zeigen
Fig 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemaßen
Brillenglasrandschleifmaschine,
Fig 2 eine schematische Draufsicht, teilweise im Schnitt, einer
Brillenglasrandschleifmaschine gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform,
Fig 3 eine schematische Darstellung eines Brillenglasrohlings mit einer
Vier-Punkte-Markierung und
Fig 4 eine schematische Draufsicht, teilweise im Schnitt, einer
Brillenglasrandschleifmaschine gemäß einer dritten Ausfuhrungsform Von einer an sich bekannten, CNC-gesteuerten Brillenglasrandschleifmaschine ist ein Gehäuse 1 dargestellt, in deren Schleifkammer 2 drei Schleifscheiben 3 an einer Welle 4 angeordnet sind Eine der Schleifscheiben mit zylindrischer Oberflache dient zum Vorschleifen der Umrißgestalt eines Brillenglases, wahrend die beiden anderen Schleifscheiben zum Anschleifen unterschiedlicher Dachfacetten an das formgeschliffene Brillenglas dienen
Parallel zur Welle 4 mit den Schleifscheiben 3 sind koaxiale, drehbare, hohle Halbwellen 5, 6 angeordnet, wovon die Halbwelle 6 axial verschiebbar ist Die Halbwellen 5, 6 weisen an ihren Enden Halterungen 8 in Form von ringförmigen Haltekopfen auf, zwischen denen sich ein Rohglas 9 einklemmen laßt Das Einklemmen kann automatisch oder über eine Handhabe 7 erfolgen
Das Schleifen des Umfangsrandes entsprechend einer vorgegebenen Form des Brillenglases erfolgt in bekannter Weise CNC-gesteuert mittels einer Steuereinrichtung 12 Die Steuereinrichtung 12 steht mit einer Eingabevorrichtung in Form einer Tastatur 14 in Verbindung, mittels derer sich die vorgegebene Umrißgestalt, die Dezentrationswerte und, falls gegeben, die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs eingeben lassen
In der hohlen Halbwelle 6 ist eine Beleuchtungseinrichtung 11 angeordnet, wahrend koaxial dazu in der hohlen Halbwelle 5 eine Erkennungsvorrichtung 10 in Form einer CCD-Kamera angeordnet ist Diese CCD-Kamera ist in der Lage, übliche Markierungen, z B eine in Fig 3 dargestellte Vier-Punkte-Markierung 27, 28, 29 aufzunehmen und in elektrische Signale umzuwandeln Der Punkt 27 der Vier-Punkte-Markierung bezeichnet den optischen Mittelpunkt des Rohglases 9, wahrend sich aus den Punkten 28, 29 die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schiffs ergibt
Die von der Erkennungsvorrichtung 10 erzeugten Signale gelangen in einen Wandler 13 und werden dort in durch die Steuereinrichtung 12 verwertbare Signale umgewandelt, so daß sich das durch die Erkennungsvorrichtung 10 aufgenommene Bild des Rohglases 9 mit den Markierungen auf einem Bildschirm 15 darstellen laßt
Dieser Bildschirm 15 weist ein Achsenkreuz mit Skala sowie eine Gradeinteilung auf, die auf die Achse der hohlen Halbwellen 5, 6 bezogen sind
Bevor der Schleifvorgang eingeleitet wird, wird das Rohglas 9 zwischen die Halterungen 8 gesetzt und mit vermindertem Druck gehalten, so daß sich das Rohglas 9 ggf von Hand so ausrichten laßt, daß auf dem Bildschirm 15 die geforderte Lage des Rohglases 9, z B unter Berucksichtigung der erforderlichen Dezentrationswerte, positionieren laßt Auch die Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs laßt sich anhand der Gradeinteilung auf dem Bildschirm 15 einrichten
Wenn das Rohglas 9 entsprechend den vorgegebenen Werte positioniert ist, wird der Anpreßdruck der Halb welle 6 in bekannter Weise auf eine für das Schleifen erforderliche Große erhöht, und das CNC-gesteuerte Formschleifen kann automatisch ablaufen
Auf das Positionieren des Rohglases 9 laßt sich verzichten, wenn die von der Erkennungsvorrichtung 10 aufgenommenen Werte über den Wandler 13 in die Steuereinrichtung 12 eingegeben und dort rechnerisch beim CNC-gesteuerten Schleifen des Brillenglases berücksichtigt werden Diese Verfahrensweise laßt sich auch mit dem Positionieren von Hand kombinieren, wenn das Positionieren von Hand naherungsweise unter Beobachtung des Bildschirms 15 erfolgt und etwaige noch vorhandene Abweichungen danach rechnerisch berücksichtigt werden
Bei der in Fig 2 dargestellten Ausfuhrungsform ist nur eine Hohlwelle 19 mit einer Halterung 20 in Form eines ringförmigen Haltekopfs vorhanden, an dem sich das Rohglas 9 mittels Vakuum festhalten laßt Zu diesem Zweck ist an der Hohlwelle ein Vakuumanschluß
21 vorgesehen Die Hohlwelle 19 ist an einem gehausefesten Lagerbock 16 drehbar gelagert, wahrend die Schleifscheiben 3 in nicht dargestellter Weise mittels einer Steuereinrichtung 12 CNC-gesteuert in X-Richtung und Z-Richtung verstellbar sind
An einem gehausefesten Trager 17 ist koaxial zur Hohlwelle 19 eine Erkennungsvorrichtung
22 in Form eines Scheitelbrechwertmessers angeordnet, der mit einem in der Hohlwelle 19 angeordneten Hilfssystem 23 zusammenwirkt In einem Okular 25 ist eine mit dem Hilfssystem 23 verbundene Testmarke auf einer Dioptrienskala sichtbar Diese Erkennungsvorrichtung 22 laßt sich in der bereits geschilderten Weise über einen Wandler 13 mit der Steuereinrichtung 12 verbinden und gestattet sowohl ein Ausrichten durch Beobachten des Rohglases 9 im Okular 28 als auch eine rechnerische Berücksichtigung der aufgenommenen Werte für das CNC-gesteuerte Schleifen des Rohglases 9
Bei dieser Ausführungsform ist ein Handhabungsgerät 26 vorgesehen, das in im einzelnen nicht dargestellter Weise ein Rohglas 9 aufnimmt und an den ringförmigen Haltekopf 20 ansetzt Dieses Handhabungsgerät 26 laßt sich verhältnismäßig einfach ausbilden, wenn es nur dazu dient, ein Rohglas 9 mit seiner geometrischen Achse koaxial zur Achse der Halbwelle 19 an die Halterung 20 anzusetzen Etwaige Ungenauigkeiten beim Ansetzen des Rohglases 9 sowie die vom Scheitelbrechwertmesser 22 festgestellte Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs gelangen dann über den Wandler zur Steuereinrichtung 12 und werden beim Formschleifen des Brillenglases rechnerisch berücksichtigt
Es ist auch möglich, eine CNC-Steuerung für das Handhabungsgerät 26 vorzusehen, die es ermöglicht, das Rohglas 9 lagegenau an die Halterung 20 anzusetzen, wobei auch in diesem Fall der koaxial zur Hohlwelle 19 angeordnete Scheitelbrechwertmesser 22 dazu dient, über den Wandler 13 und die Steuereinrichtung 12 das lagegenaue Ansetzen des Brillenglasrohlings mittels des Handhabungsgeräts 26 anzusteuern
Der ganze Vorgang laßt sich durch das Okular 25 oder auf einem Bildschirm oder einer Mattscheibe beobachten
Selbstverständlich laßt sich auch bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig 2 anstelle eines Scheitelbrechwertmessers 22 eine CCD-Kamera 10 verwenden In diesem Fall ist es vorteilhaft, am Trager 17 eine ringförmige Beleuchtungseinrichtung 24 anzuordnen oder das Hilfssystem 23 als Beleuchtungseinrichtung auszubilden
Diese in Fig 2 dargestellte Brillenglasbearbeitungsmaschine ist aufgrund der einseitigen Einspannung des Rohglases 9 geeignet, auch die Bearbeitung einer optischen Oberflache durchzuführen
Wahrend der Bearbeitung der optischen Oberflache und/oder des Randes des Rohglases 9 entsprechend vorgegebenen optischen und/oder die Form betreffenden Werten wird ein laufendes oder taktweises Überprüfen der Lage des Rohglases 9 an der Halterung 8 bzw 20 mittels des Scheitelbrechwertmessers 22 oder der CCD-Kamera 10 oder einem anderen äquivalenten Gerat durchgeführt und eine wahrend der Bearbeitung ggf festgestellte Verlagerung des Rohglases 9 an der Halterung 8 bzw 20 in die Werte zur Brillenglasbearbeitung laufend oder taktweise eingerechnet
Wenn die festgestellten Werte einer ggf eingetretenen Verlagerung des Rohglases 9 an der Halterung 8 bzw 20, die laufend oder taktweise rechnerisch mit einem maximal zulassigen Wert der Verlagerung verglichen werden, diesen maximal zulassigen Wert der Verlagerung überschreiten, wird die Bearbeitung des Rohglases 9 abgebrochen
Solange eine den maximal zulassigen Wert nicht überschreitende Verlagerung festgestellt wird, ist es möglich, die Gefahr von weiteren Verlagerungen wahrend der Bearbeitung zu vermeiden, indem die Bearbeitungskraft und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden Dies kann beim Bearbeiten des Randes von Brillenglasern dadurch geschehen, daß der Anpreßdruck der Schleifscheiben 3 am Rohglas 9 oder die Drehgeschwindigkeit der Brillenglashaltewelle 5, 6 bzw 19 vermindert werden
Im besonderen Fall der Randbearbeitung eines Rohglases 9, wie dies in den Fig 1 und 2 dargestellt ist, werden die Lage des optischen Mittelpunkts bezuglich der Drehachse der Brillenglashaltewelle 5, 6 bzw 19 und ggf die Winkellage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs und/oder des Progressionskanals eines Gleitsichtglases bezuglich dieser Drehachse überprüft und ggf in der beschriebenen Weise rechnerisch berücksichtigt
Der wesentliche Unterschied des erfindungsgemaßen Verfahrens gegenüber bekannten Verfahren zum Schleifen der optischen Oberflachen und/oder des Umfangsrandes von Brillenglasern besteht darin, daß das Rohglas 9, ggf ohne vorher mit einem Block oder Sauger versehen zu sein, an eine Halterung in Form der Halterung 8 bzw 20 angesetzt wird, mittels der Erkennungsvorrichtung in Form des Scheitelbrechwertmessers 22 oder der CCD- Kamera 10 hinsichtlich der optischen Werte und ggf Achsenlage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs und/oder gebrauchlichen Markierungen auf dem vom Haltekopf gehaltenen Brillenglasrohling geprüft und ggf positioniert wird und die mittels des Scheitelbrechwertmessers oder der CCD-Kamera gewonnenen Signale zur rechnerischen Korrektur des CNC-gesteuerten Schleifens des Umfangsrandes sowohl bereits vor Beginn der Bearbeitung als auch wahrend der Bearbeitung durch laufendes oder taktweises Überprüfen der Lage des Rohglases 9 an der Halterung 8 bzw. 10 wahrend der Bearbeitung verwendet werden Das erfindungsgemaße Verfahren laßt sich auch in einer Anlage zum Bearbeiten der optischen Oberflachen mit einseitiger Glashalterung verwenden
Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig 4 wird das Rohglas mittels einer als Hohlwelle 19 ausgebildeten Halbwelle mit ringförmiger Halterung 20 und einer dazu koaxialen, axial verschiebbaren Halbwelle 18 gehalten Die Halbwelle 18 laßt sich, wie bezuglich Fig 1 beschrieben, entweder mittels der Handhabe 7 oder mittels eines geeigneten Antriebs, durch die Steuereinrichtung 12 gesteuert, zum Einsetzen des Rohglases 9 axial verschieben
Die Halbwellen 18, 19 werden mittels eines Antriebs 33 synchron angetrieben Eine Synchronisierverbindung 34 ist schematisch dargestellt Diese kann in bekannter Weise mechanisch oder elektrisch wirken
Koaxial in der Hohlwelle 19 ist eine Meßwelle 30 angeordnet, die axial verschiebbar und bezuglich der Halbwelle 19 drehbar ist Am freien, dem Rohglas 9 zugewandten Ende der Meßwelle 30 ist ein Klebeblock oder Sauger 31 angeordnet, der sich durch axiales Verschieben der Meß welle 30 an das Rohglas 9 haftend anpressen laßt Durch die Drehung der Halbwellen 18, 19 mittels des Antriebs 33 werden das Rohglas 9 und damit die Meß welle 30 mitgenommen Die jeweilige Winkelstellung des Rohglases 9 wird durch einen mit der Meßwelle verbundenen Drehwinkelgeber 32 aufgenommen und an die Steuereinrichtung 12 übermittelt Die Zustellung des Schleifscheibenpakets 3 in X- und Z-Richtung wird in Abhängigkeit von der durch den Drehwinkelgeber 32 aufgenommenen Winkelstellung des Rohglases 9 durch die Steuereinrichtung 12 gesteuert
Da die Aufnahme der Drehwinkel des Rohglases 9 nur über die Meßwelle 30 und den Drehwinkelgeber 32 vollkommen unabhängig vom Drehantrieb des Rohglases 9 durch die Halbwellen 18, 19 erfolgt, hat eine ggf aufgrund des Schleifdrucks eintretende Verdrehung des Rohglases 9 zwischen den Halbwellen 18, 19 keinerlei Auswirkung auf die Formbearbeitung des Rohglases 9, da diese durch die Meßwelle 30, den Drehwinkelgeber 32 und die Steuereinrichtung 12 gesteuert wird
Wenn der Klebeblock oder Sauger 31 mit Bezug auf die ringförmige Halterung 20 so angeordnet ist, daß nur durch das Ansetzen des Rohglases 9 an die Halterung 20 eine ausreichende Befestigung des Klebeblocks oder Saugers 31 am Rohglas 9 gleichzeitig mit erfolgt, ist eine axiale Verschiebbarkeit der Meßwelle 30 nicht erforderlich, sie braucht dann bezuglich der Hohlwelle 19 nur frei drehbar zu sein

Claims

Wernicke & Co GmbH
P a t e n t a n s p r ü c h e
1 Verfahren zum Bearbeiten von Brillenglasern mittels einer CNC-gesteuerten Brillenglasbearbeitungsmaschine mit den Schritten
Anbringen des Rohglases an einer Halterung in der
Brillenglasbearbeitungsmaschine,
Bearbeiten einer optischen Oberflache und/oder des Randes des Rohglases entsprechend vorgegebenen optischen und/oder die Form betreffenden Werten, laufendes oder taktweises Überprüfen der Lage des Rohglases an der Halterung wahrend der Bearbeitung mittels eines Sensors, laufendes oder taktweises Einbeziehen einer ggf festgestellten Verlagerung des
Rohglases an der Halterung in die Werte zur Brillenglasbearbeitung
2 Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem festgestellte Werte einer ggf eingetretenen Verlagerung des Rohglases an der Halterung laufend oder taktweise rechnerisch mit einem maximal zulassigen Wert der Verlagerung verglichen werden und die Bearbeitung des Rohglases abgebrochen wird, wenn der maximal zulassige Wert der Verlagerung überschritten wird
3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem nach Feststellen einer den maximal zulassigen Wert nicht überschreitenden Verlagerung die Bearbeitungskraft und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem wahrend einer Randbearbeitung eines Rohglases die Lage des optischen Mittelpunkts bezuglich einer Drehachse des Rohglases und ggf die Winkellage eines zylindrischen oder prismatischen Schliffs und/oder des Progressionskanals eines Gleitsichtglases bezuglich der Drehachse überprüft und ggf rechnerisch berücksichtigt werden
5 Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, zum Randbearbeiten von Brillenglasern, bei dem das Rohglas wahrend der Randbearbeitung an einer ringförmigen Halterung einer angetriebenen, hohlen Brillenglashaltewelle gehalten ist, eine koaxiale Meßwelle mit einem Sauger oder Klebeblock durch die Brillenglashaltewelle zur Anlage und Mitnahme an die Drehachse des Rohglases gefuhrt ist und der Sensor nur die Winkellage der koaxialen Welle aufnimmt und an die Steuerung der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine übermittelt
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 an einer
Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit einer hohlen Brillenglashaltewelle (19) und einer ringförmigen Halterung (20) für ein Rohglas (9), einer koaxial durch die Brillenglashaltewelle (19) geführten Meß welle (30), an deren freien Ende im Bereich der Halterung ein Klebeblock oder Sauger (31) zum Befestigen am Rohglas (9) in seiner Drehachse angeordnet ist und mit einem mit der Maschinensteuerung (12) verbundenen Drehwinkelgeber (32) an der Meß welle (30)
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