专利名称：基本弧形弯曲机的制作方法
背景技术：
本发明涉及眼镜，尤其是涉及一种用于成型固定镜片的线材框架的方法和设备。
许多眼镜框架是金属制成的。金属形成的眼镜边撑框架在人们的耳朵上，金属被用于形成两个镜片之间的桥，而镜片被固定在被称为眼镜线材的弯曲金属框架中。每个线材有其被称为形状弧形的主要曲率部分，此形状弧形围绕着将装配在其中的镜片的光轴。为了与镜片的边缘一致，它的表面是球面的，即它具有一个第二曲率部分，称为基本弧形。
为了形成眼镜线材，线材从卷轴喂入、被矫直，然后在顺序的弯曲工位上被弯曲，以赋予眼镜线材第一(或基本)弧形和第二(或形状)弧形。在现有技术中，是采用一系列滚轮来赋于线材弧形的，这些滚轮带有位于弯曲机终端的可运动元件。在弯曲机终端的可运动元件可相对于线材移动。该弯曲滚轮相对于线材位移越大，在滚轮上通过的线材被赋予的曲率也越大。但是，只可能在一个工位上按一条轴线来弯曲线材。也就是，没有现成的技术可采用来同时赋予线材基本弧形和形状弧形。
因此，与现有技术有关的一个问题一直是第一和第二弯曲工位的协调，以便对已被施加了基本弧形的线材赋予形状弧形。为了解决这个问题，现有技术已依靠具有比较小的滚轮的弯曲工位，和把弯曲工位设置得尽可能互相靠近。这样，藉助于相互位置很靠近的弯曲工位和小滚轮(譬如小到四分之一英寸)，似乎在线材上的同一点被同时造成了基本的和形状的弧形。换而言之，线材在第一和第二弯曲工位之间通过的距离实际上可被忽略不计了。
尽管用了小的弯曲滚轮，线材在第一和第二弯曲工位之间的行程仍有一定的差别。这一有限的距离成为在弯曲中出差错的原因，以致在工业生产中有许多眼镜线材被剔除。这样的现有技术系统还不包括调整线材中的偏差的弯曲的在线矫正。众所周知，线轴上一端的线材与其另一端上的线材之间有值得注意的冶金上的差别。因此，当线材从线轴上拉出并被形成眼镜线材时，线材材料在通过两个弯曲工位的过程中其本身一段与一段之间就会有所不同。但是，在这样的现有弯曲技术系统中，不存在为了调整线材中的变化而设置的监控和在线修整两个弯曲工位的弯曲特性的措施。
这样的眼镜线材现有技术体系，由于第一和第二弯曲工位相互极为接近，导致在眼镜线材中产生很大的、不希望有的应力。后者的产生是由于小的弯曲滚轮的曲率半径小，以及由于这两个工位施加的在垂直方向上的近于同步的弯曲。因此，线材被过分强化，常常不能符合生产验收标准。
现有技术系统还有另一个缺点是，眼镜线材成品只凭将其与具有所希望形状的金属型架作人工的光学对比而进行检验。因为这样的技术是费时且麻烦的，而精确的检验是很少有的，所以导致质量控制很差。
本发明概述本发明的设备和方法包括由一个控制器操纵的一系列工位，更可取的是用计算机作控制器，它可按照交互控制算法和由每个工位提供的反馈信息来操纵每个工位。一个线轴把线材喂入矫直工位。在矫直工位之后，线材通过第一传送工位进入第一弯曲工位。在第一弯曲工位，线材被弯出第一弧形或基本弧形。作为第一弯曲工位的结果，从第一弯曲工位出来的这段线材获得了蛇形的形状。第一弯曲工位与第二弯曲工位隔开较大距离。在第一和第二弯曲工位之间，有一个应力控制或应力测量工位、一个长度测量工位和一个第二传送工位。当蛇形的线材从第一弯曲工位出来时，应力测量工位测量该线材中的应力。控制线材中的应力是很重要的，这样就能控制线材的长度。在长度测量工位，一对带有适合的编码器的滚轮把有关从该工位通过的线材长度的信息传递给控制器。借助所提供的线材长度和应力测量值，并结合有关线材在第一弯曲工位被造成的弯曲在何处的信息，下续的第二弯曲工位就能如设计所要求的那样，把形状弧形或第二弧形精确地放置在线材上合适的地方。
线材从长度测量工位一出来，就进入了一个第二传送工位，线材在该工位被定位在进入第二弯曲工位的位置。在第二弯曲工位，线材沿着垂直轴线被弯曲，以赋予线材形状弧形。该形状弧形被恰当地沿线材路径施加到线材的每一点上。当线材一离开弯曲工位，它就通过一个双剪切工位。在该工位，眼镜线材被与其余长度的线材分离。
在剪切工位之后，眼镜线材可被送往检验工位，线材的基本弧形和形状弧形的影象在该工位被分析，以确定在其许多点中的任何一点上的曲率半径。该曲率半径的测量结果然后被与指定形状的线材的预先设定的、所希望的曲率半径作对比。按照存储在控制器中的预先设定的判断标准，线材或者通过检验或者被判废，其与所希望获得的形状的差别也将被适合的显示器显示。此外，控制器将使用被检验工位注意到的直径和长度上的错误来调整工艺规程，以使眼镜线材的最终成品与所希望的整体的三维形状最接近。
如上所述，该系统使用了至少两个传送工位。在本发明系统中，每个传送工位都包括许多对互相对置的滚轮，并用一条两面都有齿的挠性传送带匀速地驱动这些滚轮。这种传送系统对线材提供了一种软传送，并在把线材从一个工位移动到下一个工位时减少了损伤。
在本发明的较佳实施例中，第一和第二弯曲工位相隔的距离可以远至8英寸。通过在两个弯曲工位之间配置一个应力测量工位和一个长度测量工位，控制器可按照所测量的线材的应力长度操纵第二弯曲工位，以致当线材通过第二弯曲工位时，第二或形状弧形就被精确地施加给线材。该系统也具有使线材反向运行的能力。为了给线材的剪切留出足够的间隙，当线材离开第二弯曲工位时，线材上的某个部位必须是直的。而且，测量工位与控制该系统中每一个工位的控制器相结合，有助于实现这一希望的结果。
在剪切工位，线材被双剪。也就是，线材被放置在两个固定的剪切模之间，而一个可移动的冲剪头把位于两个固定的剪切模之间的线材段冲剪下来。这样，线材的两端都在同一方向有轻微的毛刺。后者是个优点，因为线材的毛刺是朝向镜片的，而并不向外延伸，不在眼镜线材的外表面上产生毛刺。
检验工位有一个用以接纳眼镜线材的可旋转载物台。还设置了镜片或棱镜，用于把眼镜线材的垂直影象投射到一个摄影机上，用一个充电双摄影机更好。由于配置了垂直影象产生系统，检验工位就形成了线材的基本弧形以及线材的形状弧形的影象。使用控制器中的影象修正算法处理这些原始数据影象，以产生沿着眼镜用线材表面的不同点处的曲率半径的一系列测量结果。这些曲率半径是取自眼镜线材边缘上许多点的基本弧形以及形状弧形的曲率半径测量结果。把这些曲率半径测量结果与符合生产规格的眼镜线材的预先设定的、希望得到的半径和半径公差作对比。对于与检收标准不同的任何一点或多个被测点的变化程度，这些变化可用一个显示器显示出来，既可用书写显示器，也可以用视频显示器。这个信息也被汇总以提供线材长度的测量结果。此外，剪切的角度也被记录下来。
基于被测量的曲率半径与所希望的曲率半径之间的偏差，以及线材的总长度，控制器可优化设备中的各个工位，使后续的线材与所希望的曲率半径更相符。
使用往复装置或其它弯曲系统，当线材被弯曲成基本弧形时，线材呈现出蛇形或螺旋形形状。也就是，线材首先以一个方向，然后以相反方向交替弯曲。当线材的弯曲从一侧改变到另一侧时，线材的头部及尾端首先被推向一个方向，然后被推向相反的方向。如果线材在其头部和尾端被严格地限定住，则基本弧形有可能不正确地赋予该线材，卡住该线材的设备就会在线材中产生出不符要求的弯曲。另一个问题是，线材会成为与后续的进一步赋予线材弧形的各工序不对中。换言之，线材的尾部使其头部摆动了。
本发明提供了一种改进的基本弧形弯曲设备。作为本发明的一个部分，基本弧形弯曲设备包括一个与旋转台一起运转的往复装置。旋转台围绕往复装置运转。设置旋转台的目的是把领先端，即蛇形线材的头部导入正确方向，并使其后端，即蛇形的尾部移动。现有技术系统曾试图束缚头部和尾部两者。照这样，施加给线材的弯曲运动常使线材的头部移动至下一个工位时不对中，诸如与测量工位或第二弯曲工位不对中。
图1是眼镜用卷绕设备系统的示意图；图2是校直工位的剖视简图；图3A和3B分别为传送工位的剖视图和俯视图；图4A是第一弯曲工位的平面图；图4B是第一弯曲工位的第一侧视图；图4C是第一弯曲工位的第二侧视图；图4D是应力测量工位的放大示意图；图4E是测量工位的放大的示意图；图5是第二弯曲工位的示意图；图6A是剪切工位的剖视示意图；图6B是现有技术剪切操作结果的示意图；图7A是检验工位的示意图；图7B是检验工位的载物台的平面图；图7C是检验工位的影象区域的放大图；图8A是改进了的基本弧形弯曲工位的横断面图；图8B是图8A所示的基本弧形弯曲工位的横断面图；图8C是图8A所示的基本弧形弯曲工位的局部端视图；
图8D是图8A所示的基本弧形弯曲工位的仰视平面图。
详细说明参考图1，图中显示了一种眼镜用卷绕设备系统10。该系统10包括把线材11加工形成眼镜线材109的许多工位85、100-108。眼镜线材109由一个检验工位140作检验。所有这些工位100-108以及检验工位140都由控制器120操纵。控制器120包括一台计算机，或具有中央处理单元和/或微处理机、随机存取存储器的其它适合的装置，以及包括用于从工位100-108和检验工位140中接受信息、并把控制信息传递给工位100-108和检验工位140的适合的输入/输出线95、110-119。
要被加工成眼镜线材109的线材11，被从位于工位100的心轴上的一个标准线轴上拉出。工位100具有合适的、已知技术的刹车装置，用以在线材11被从工位100拉出时防止它超过限度。线材11然后进入矫直工位101，该工位101的作用是在把线材送交到第一传送工位102之前，消除线材上的扭折。图2中详细示意了矫直机101。线材11有一条长轴(面积的最大二次矩)，在通过系统10时该长轴通常是纵向的。线材的短轴被认为是与长轴垂直的。当线材被从线轴11上拉出来时，在线材上多半有弯曲或弧形而需要被矫直。
矫直工位101有第一台矫直机101.1和第二台矫直机101.2。每台矫直机101.1和101.2都包括9个滚轮。这些滚轮的作用是使线材沿着一条蛇形路径通过矫直机。在蛇形运行路径中，该蛇形是交替地向上弯，然后向下弯，然后再向上弯和向下弯，以致从每个矫直机101.1和101.2出来的线材处于无弯折的状态。因此，当线材通过矫直机101.1时，由于矫直机中的滚轮足以使线材首先以一个方向然后又以另一个方向充分变形，而超过了其弹性极限并进入了塑性区域，以致线材中的残余塑性扭曲被消除了，沿短轴的任何残余扭曲也都消除了，线材就被矫直了。于是，第一矫直机101.1沿线材的短轴矫直了线材，而矫直机101.2沿线材的长轴矫直了线材。包括第一和第二矫直机101.1和101.2的矫直工位在现有技术中是公知的。在一种典型地七工位矫直机中，第一对滚轮是互相对置的，最后两个滚轮也是互相对置的。这些第一对和最后一对滚轮导向和控制线材通过该矫直工位。所设置的五个居中的滚轮用于使线材以蛇形通过，并使线材进入其塑性变形区域。
线材11离开矫直工位101以后，进入第一传送工位102。图3A、3B中进一步显示了第一传送工位102。第一传送工位102包括设置了四对互相对置的滚轮的驱动滚轮组304。由柔性材料(例如橡胶)制成的、两侧带有齿301的传送带300，在驱动滚轮组304的各对相对置的滚轮之间，从驱动托辊302的上面以及弹簧张拉导辊303旁通过。驱动滚轮组304就这样被带齿传送带300匀速地驱动。因为这四对相对置的滚轮304被柔性的带齿传送带300驱动，所以在传送带300和驱动滚轮304的齿轮之间几乎没有后移间隙。当线材11通过第一传送工位102时，后者为线材11提供了一种软传送。因此，滚轮和齿轮之间的任何转动差异都将被传送带300的齿所缓冲，而不是如现有技术使用标准齿轮驱动的情况下那样，转动差异被传递给线材11。
参考图3B，可见驱动滚轮304被置于传送工位102的一侧。滚轮304宽约1英寸，具有光滑的、改善了的表面。上旋转轴307把上驱动滚轮304连接到一套线材托辊310上。每个上部线材托辊310具有一条沟槽316，用于容纳线材11的一个部位。下驱动滚轴304具有与下部线材驱动托辊312连接在一起的旋转轴306。这些下部线材驱动托辊312也具有用于接纳线材11的沟槽318。上旋转轴307被以弹簧偏置地朝向固定的下旋转轴306。从而，当滚轮304以某一方向转动时，其运动通过旋转轴307和306传递给了线材驱动托辊310、312。这些托辊通过旋转轴307上的弹簧与线材保持接触，从而推进线材11通过传送工位102。
线材11从第一传送工位102一出来，就进入了第一弯曲工位103。参考图4A-4B，可注意到线材11通过四对滚轮，滚轮401、402是给料导向滚轮，居中滚轮416、417和把线材11喂入往复装置405的出料滚轮403、404。滚轮416和417控制线材的垂直位置。往复装置405是可往复运动以使两个弯曲滚轮406、407中的一个滚轮与线材11相接触。滚轮407使线材以某一方向弯曲，而滚轮406则使线材按另一方向弯曲，从而赋予线材11以蛇形并把基本弧形压加在线材11上。往复装置405是由一个滚珠螺杆408和螺母409控制，螺母409与往复装置405的表面412结合在一起。一个滚珠螺杆发动机(图中未显示)根据控制线113上的控制信息使滚珠螺杆转动。螺杆408的旋转使往复装置405往复运动。往复装置405由具有淬火滑面463、464的一对套筒460、461所支撑。滚轮401、402和416、417大约1英寸并具有光滑的、无沟槽的表面。
线材11从第一弯曲工位103出来以后，在进入第二弯曲工位107之前，先通过应力测量工位104和长度测量工位105。为了控制第二弯曲工位107，既控制线材的应力又控制其长度是很重要的。因此，如果使线材下垂而失去应力，线材的长度就会改变，由此，第二弯曲工位107压加给线材的弧形就不精确了。图4D中显示的应力测量工位104可包括一个靠压在线材11上的应力传感轮430。由传感轮430感知的应力通过传感器432和联接线114传递给控制器120。藉助于这样的信息，控制器120可控制传送工位102、106和其它工位的速度，从而在线材11上保持合适的应力。当然，也可用其它方式来正确地保持应力。因此测量应力是必要的。例如，在剪切以后，通过第一传送工位运转而让第二传送工位空转来使线材11反向移动，从而消除线材11的任何松驰。
第一弯曲工位103与第二弯曲工位107之间的直线距离是已知的。但是，为了把第二弯曲处赋予线材11，对呈蛇形的线材在进入第二弯曲工位107之前作测量。图4E显示了测量工位105。测量工位105对通过该工位的线材的长度进行测量。一对滚轮441、442靠压着线材11。至少一个滚轮441具有一个旋转轴443，轴443装备着一个合适的包括一个编码器444的旋转测量系统，用以测量旋转轴443的旋转，并把旋转运动转换为电子信号，通过线115将该信号传送给控制器120。来自编码器444的电子信号表征了在滚轮441、442之间通过的线材的长度。控制器120始终监视着线材的运行速度，以及由第一弯曲工位103制备出第一弯曲处的时间。藉助这些信息，结合由工位105取得的距离测量结果，控制器120就能操纵第二弯曲工位107，使线材围绕着其长轴弯曲，并把形状弧形赋予线材上的适当位置。
线材11离开测量工位105后，在进入第二传送工位106之前，先通过一个往复定位装置85。该往复定位装置85通过控制线95与控制器120结合在一起。往复定位装置85在结构和运作方面与第一弯曲工位103出口处的往复装置405是相似的。往复定位装置85具有一对用以接纳蛇形线材11的出口导向滚轮。往复定位装置85的滚轮在控制器120控制下被滚珠螺杆所驱动。控制线95把控制信号传递给往复定位装置85，以使该装置85的滚轮被其滚珠螺杆驱动，从而使进入第二传送工位106的蛇形线材11被正确定位。传送工位106，在其作用、结构和运作方面与第一传送工位102是相似的。
线材离开第二传送工位106以后就进入了第二弯曲工位107。图5中示意显示了该第二弯曲工位107。在一个较佳实施例中，第二弯曲工位107由包括三个滚轮501、502、503的三点折弯机构成。控制器120合适地控制第三滚轮501的垂直位置，以便把形状弧形赋予眼镜线材11。这样的三点折弯机在其现有领域内是公知的。照这样，当线材11通过第二弯曲工位107时，滚轮501在控制器120的控制下运行，把合适的弯曲赋予线材11，从而把所希望的眼镜线材109的形状弧形给予线材11。控制器120得知测量工位105和第二弯曲工位107之间的距离，它精确地控制弯曲滚轮501的运动以赋予眼镜线材109形状。
眼镜线材109一离开第二弯曲工位107，就进入了剪切工位108。如图6A所显示，剪切工位108被称之为双剪工位。在剪切工位108，一对相互隔开距离的冲剪模602、603可接纳一个冲剪头601。冲剪头601从眼镜线材109上切掉一部分130。应注意到，当冲剪头601钝时，它会在眼镜线材109的边缘留下小的毛刺。这些在剪切端610的小毛刺如果位于眼镜线材109的内表面，则是所希望的。这样的毛刺如位于其外表面，是不能被顾客接受的。
本发明的另一特点是，有可能藉控制器120使线材11的剪断处是水平的。这是通过适当调整在第二弯曲工位107中的滚轮501以使约1英寸的眼镜线材109保持完全的水平状态而实现的。这1英寸被放在第二弯曲工位之外而被喂入剪切工位108。眼镜线材109被剪切，整根线材11以相反方向移动而退入第二弯曲工位107。在该工位，线材11的被剪切部位被滚轮501恰当地弯曲以提供下一个眼镜线材109。
图7中详细显示了检验系统140。对眼镜线材109的成品作检验是有必要的，因为线材11的冶金特性从一个滚轮到另一个滚轮时是变化的，在通过扭卷工序时也会变化。因此，在滚轮终端的线材比在开始端时有更多的塑性形变。因此，当线材从滚轮上拉出来时，线材的冶金性能只有很小的变化是所希望的。检验工位140的目的是要周期性地检验线材，以便了解是否需要接线材改变的情况来调整101-108各个工位的运行。当然，如果希望，可以检验每个眼镜线材109，或者可以从一批中选出一些作检验，例如，可以从每十个眼镜线材成品中选一个作检验。
参见图7A，眼镜线材109被放置在围绕一个轴线旋转的玻璃载物台710上。一块棱镜703被置于该载物台的中央。棱镜703的作用是使光线通过载物台时与载物台的表面平行。
载物台的一侧设置了一台摄象机706。具有漫散镜702和反射镜713的一个光源701被置于载物台的另一侧。从光源701发出的光把眼镜线材109的影象投射到摄象机706上。棱镜703把眼镜线材109的内侧边缘的影象投射到摄象机706上。摄象机的影象区域711被清楚地显示在图7B中，并被放大显示在图7C中。影象713显示了线材的宽度W，而影象712显示了该线材的厚度T。
象这样，当载物台710旋转时，眼镜线材的同一位置的正交影象被投射到摄象机706上。因此，摄象机看到了眼镜线材长轴的影象，也看到了其短轴的影象。这样，至少可检验眼镜线材的两维尺寸。
当载物台710转动时，可用一个与控制器120连结的光学编码器或其它装置(图中未显示)测量载物台710的位置。控制器120也操纵摄象机选择预先设定数量的图象，即线材周边的200到250之间的一些影象。对于每个影象，可得到在该位置的线材的曲率半径。影象711的区域最好是固定的。但是，长轴的影象712和短轴的影象713将随着眼镜线材109的基本孤形和形状孤形的曲率半径的不同而变化。因此，在影象区域711中的影象投影的位置712、713通常取决于眼镜线材109的曲率半径。摄象机706是一台典型的双充电摄象机。使用从200到250的测量结果，以及载物台710的旋转信息，就可以测量线材的长度，和线材在水平面和垂直平面中的曲率。通过测量预先设定数量的点的曲率半径，其中每个点可与所希望形状的眼镜线材预计的点相比较。这样的对比是由控制器120执行的。控制器120对由摄象机106测量的200到250位置与预先设定的曲率半径在水平面和垂直平面上作逐点对比。假如该眼镜线格是在公差范围内，控制器就通过输出线把表示合格的信号160输入显示器161。合格的显示可以从打印显示器或视频显示器161中得到。如果控制器120判定一点或多点曲率半径超出了规格极限，则输入显示器161的信号160就会表明哪一个曲率半径超出了极限。在该装置的一个实施例中，一个视频显示器161包括一个合格的眼镜线材的第一影象，同时包括被测量的眼镜线材的重叠影象，以及在该视频显示器上指明被测影象在何处与标准影象有较大偏差。
控制器120也使用从检验系统140得到的数据来改变101-108各工位的运行，以便使线材11的弯曲优化，从而生产出符合所希望的三维形状的眼镜线材109。
参考图8A-8D，图中显示了能取代第一弯曲工位103的改进的基本弧形弯曲工位801。基本弧形弯曲工位801具有一个往复装置810，如箭头809所示，往复装置810被装配得适于向左或向右移动。该往复装置810装有与一对左右摇摆的基本弧形弯曲滚轮813、814相应的旋转轴811和812。一对纵向导向滚轮815、816被置于线材820的上方和下方。导向滚轮815、816安装在纵向导向滚轮轴817、818上。轴817、818也被安装在往复装置中。但是，为了便于表示，轴817、818在往复装置810上安装的细节未用图显示。在运行过程中，线材820被拉着通过线材弯曲位置819，该位置819是由基本弧形弯曲滚轮813、814之间的空间限定的。往复装置810按要求沿809方向往复移动，把所希望的基本弧形赋予线材820上的每一点。在对给定的眼镜线材进行弯曲时，往复装置810的往复运动通常发生两次，以使线材的侧面轮廓被压上以一个方向弯曲然后再以另一方向弯曲而形成的一对弧形。
参考图8B，图中显示了一个旋转台830。旋转台830具有8个滚轮831-838。旋转台830的滚轮包括一对水平的给料导向滚轮831、832，随同一对纵向的给料导向滚轮835、836。线材离开导向滚轮835、836后，即进入十字形往复装置810中，图中以简化形式显示了该装置810。为清楚起见，该图中略去了纵向滚轮815、816。线材820离开往复装置810后，通过一对纵向的出料导向滚轮837、838，最后通过一对水平的出料导向滚轮833、834。滚轮831-838被安装在平台839上。水平滚轮831、832、833和834被安装在悬架842和843上，悬架842和843从平台839向一个方向延伸。纵向滚轮835、836和837、838被安装在直接从平台839上伸出的旋转的轴上。平台839有一个在一套轴承840内围绕轴线842旋转的轴841。轴线842相对于线材820是横向的，或者与往复装置810的弯曲滚轮813、814的轴线对中。往复装置810从图8B所给出的图面移入或移出。图8D是旋转台的仰视平面图。在该图中，给料滚轮832遮蔽了滚轮831的视图，而滚轮834遮挡了滚轮833的视图。纵向的滚轮835、836和837、838被显示在往复装置810的两侧。
在操作中，当线材通过旋转台830，当它通过弯曲滚轮813、814时，往复装置810赋予线材的头部以弧形。当施加给线材820的弧形通过出料滚轮837、838和833、834时，线材中的弯曲会对这些滚轮施加一个扭矩。对滚轮施加的扭矩会传递给平台839而使平台839围绕轴线842旋转。
由于线材820在滚轮833、834和837、838中是弯曲的，在线材820中的弯曲被解释为使线材的头部或其身部、或使这两者都移动。在本发明的较佳实施例中，线材的头部被出料滚轮837、838和833、834相对固定住。因此，施加给平台839的扭矩通过导入其后续工位，将使旋转台830围绕轴线842旋转，由此使线材820身部旋转成弧形，并由此藉助于弯曲滚轮813、814来调节赋予线材的弯曲。
具有旋转台830的往复装置810的运行是同一个人在姆指和两个手指之间紧抓住一根线材相似的。通过把姆指压向两个手指之间的线材部位，对线材赋予了弯曲。通过使线材弯曲，其头部和身部两者都折转了。但是，如果这个人旋转自己的腕关节，头部的方向可以保持不变。因此，通过使线材820的头部固定在一个方向，和通过把一个弯曲施加到线材820的身部，当旋转台830围绕轴线842旋转时，线材的身部就在一个与旋转台830相垂直的平面中移动。所以，当同时保持线材头部的固定方向时，就可调节线材820身部的鞭打运动。
上面已详细描述了本发明的最佳实施例，但在不脱离后附的权利要求的精神和范围的基础上，本领域的普通技术人员还可以作出各种各样的改变和修正。
权利要求
1.一种眼镜用卷绕用设备，它包括一个用于传送线材的第一传送工位；一个用于使线材按第一方向弯曲的第一弯曲工位；一个与所说的第一弯曲工位彼此隔开的第二弯曲工位，用以使线材按第二方向弯曲；一个剪切工位，用以把经第一和第二弯曲的线材部分从其余的线材上剪切下来；一个与这些工位结合的控制器，用以按预先设定的程序操纵这些工位。
2.按照权利要求1的一种眼镜用卷绕设备，它还包括至少一个设置在该第一和第二弯曲工位之间的中间工位。
3.按照权利要求2的一种眼镜用卷绕设备，其中，一个中间工位包括一个用于测量弯曲的线材长度的长度测量工位。
4.按照权利要求2的一种眼镜用卷绕设备，其中，另一个中间工位包括一个应力测量工位，该工位用于测量在第一弯曲工位和第二弯曲工位之间的线材的应力。
5.按照权利要求2的一种眼镜用卷绕设备，其中，另一个中间工位包括一个定位工位，该工位用于对进入第二弯曲工位之前的弯曲线材定位。
6.按照权利要求1的一种眼镜用卷绕设备，该设备还包括一个第二传送工位，该工位用于把弯曲线材传送入第二弯曲工位。
7.按照权利要求6的一种眼镜用卷绕设备，其中，该控制器操纵所说的传送工位和第二弯曲工位，以把没有经第二弯曲的线材部分提供给剪切工位。
8.按照权利要求7的一种眼镜用卷绕设备，其中，该剪切工位包括一个双剪切机。
9.按照权利要求1的一种眼镜用卷绕设备，该设备还包括一个光学检验工位，该工位具有用于获得被剪切下的线材中的经第一弯曲的光学影象的第一光学装置，以及用于获得被剪切下的线材中的经第二弯曲的光学影象的第二光学装置。
10.按照权利要求1的一种眼镜用卷绕设备，其中，该第一传送工位包括许多对驱动滚轮，用于在每对驱动滚轮之间接纳线材；还包括在所说的每对驱动滚轮之间运转的一条环状传送带，用于连接所说的滚轮，并当所说的传送带在所说的滚轮之间运转时，使所说的滚轮转动。
11.按照权利要求3的一种眼镜用卷绕设备，其中，该长度测量工位产生表征通过所说的长度测量工位的线材长度的信号，而所说的控制器根据所说的长度测量信号操纵该第二弯曲工位。
12.按照权利要求3的一种眼镜用卷绕设备，它还包括一个用以把弯曲的线材传送入第二弯曲工位的第二传送工位；该应力测量工位产生表征通过所说的应力测量工位的线材的应力的信号，而所说的控制器根据所说的应力测量信号操纵该第二传送工位。
13.一种眼镜用卷绕设备，它包括一个用于传送线材的第一传送工位；一个用于使线材分别按第一和第二方向弯曲的第一和第二弯曲工位；一个设置在所说的第一和第二弯曲工位之间的长度测量工位，用于测量在第一和第二弯曲工位之间的弯曲线材的长度；一个剪切工位，用于把经第一和第二弯曲的线材部分从其余的线材上剪切下来；一个与这些工位连接的控制器，用于按照预先设定的程序操纵这些工位，并用于根据所说的长度测量工位所产生的测量结果使线材在第二弯曲工位被弯曲。
14.按照权利要求13的一种眼镜用卷绕设备，其中，该长度测量工位产生表征通过所说的长度测量工位的线材长度的信号，而所说的控制器根据所说的长度测量信号操纵该第二弯曲工位。
15.一种眼镜用卷绕设备，它包括用于使线材分别按第一和第二方向弯曲的第一和第二弯曲工位；用于把线材分别传送到第一和第二弯曲工位的第一和第二传送工位；一个应力测量工位，用于测量在第一弯曲工位和第二弯曲工位之间的线材的应力；一个剪切工位，用于把经第一和第二弯曲的线材部分从其余的线材上剪切下来；一个与这些工位连接的控制器，用于按照预先设定的程序操纵这些工位，并用于根据在所说的应力测量工位产生的测量结果操纵所说的传送工位。
16.按照权利要求15的一种眼镜用卷绕设备，其中，该应力测量工位产生表征通过所说的应力测量工位的线材的应力的信号，而所说的控制器根据所说的应力测量信号操纵该传送工位。
17.一种眼镜用卷绕设备，它包括用于使线材分别按第一和第二方向弯曲的第一和第二弯曲工位；用于把线材分别传送到第一和第二弯曲工位的第一和第二传送工位；一个设置在所说的第一和第二弯曲工位之间的长度测量工位，用于测量在第一和第二弯曲工位之间的弯曲线材的长度；一个剪切工位，用于把经第一和第二弯曲的线材部分从其余线材上剪切下来；一个与这些工位连接的控制器，用于按照预先设定的程序操纵这些工位，并根据在所说的长度测量工位所产生的长度测量结果操纵所说的传送工位、第二弯曲工位和剪切工位，把只经第一弯曲的线材部分喂入所说的剪切工位。
18.按照权利要求17的一种眼镜用卷绕设备，其中，该控制器操纵传送工位把线材的未剪切部分退回到第二弯曲工位。
19.一种眼镜用卷绕设备，它包括用于使线材分别按第一和第二方向弯曲的第一和第二弯曲工位；用于把线材分别传送到第一和第二弯曲工位的第一和第二传送工位，所说的弯曲工位包括至少一个具有许多对驱动滚轮的传送工位，用于在每对驱动滚轮之间接纳线材，还包括在所说的每对驱动滚轮之间运转的一条环状传送带，用于连接所说的滚轮，并当所说的传送带在所说的滚轮之间运转时，使所说的滚轮转动；一个应力测量工位，用于测量在第一弯曲工位和第二弯曲工位之间的线材的应力；一个剪切工位，用于把经第一和第二弯曲的线材部分从其余线材上剪切下来；一个与这些工位结合的控制器，用于按照预先设定的程序操纵这些工位，并用于根据在所说的应力测量工位产生的应力测量结果操纵所说的传送工位。
20.一个检验工位，用于检验具有一个基本弧形和一个形状弧形的眼镜线材，该检验工位包括一个用于接纳眼镜线材的载物台；用于沿两个不同轴线产生眼镜线材的影象的装置；用于沿该两条轴线测定被选定点的曲率半径的装置；一个控制器，用于为该选定点存储预先设定数量的曲率半径值；用于把曲率半径的存储值与其测定值作比较的装置。
21.按照权利要求20的一种检验工位，其中，该载物台是透明的，用于产生眼镜线材影象的装置包括一个设置在该载物台一侧的摄象机，和设置在该载物台另一侧、用于把该眼镜线材部分的第一影象投射到摄象机上的一个光源，以及用于接纳所说的眼镜线材的所说的部分的第二影象并把所说的第二影象投射到摄象机上的一个棱镜。
22.按照权利要求21的一种检验工位，其中，该第一影象是形状弧形的表征，而第二影象是基本弧形的表征。
23.按照权利要求22的一种检验工位，它还包括用于使该载物台旋转从而改变投射到摄象机上的眼镜线材部分的装置。
24.按照权利要求1的一种眼镜用卷绕设备，其中，该第一弯曲工位是一个基本弧形弯曲工位，它包括一个往复装置，它具有互相隔开距离的一对弯曲滚轮，用以使置于滚轮之间的线材弯曲，并使其通过所说的弯曲滚轮，它还具有使滚轮平移的装置，以使滚轮交替啮合以及使线材在滚轮之间弯曲；以及一个旋转台，它具有与弯曲滚轮平移方向相横向的一条旋转轴线，它还具有使通过弯曲滚轮的弯曲线材部分被卡住，以及使进入弯曲滚轮的线料部分在与旋转台的轴线相横向的一个平面中移动的装置。
25.按照权利要求24的一种眼镜用卷绕设备，其中，该往复装置包括位于弯曲滚轮之间，并相对于弯曲滚轮横向取向的一对导向滚轮，用于导向线材通过弯曲滚轮。
26.按照权利要求24的一种眼镜用卷绕设备，其中，该往复装置还包括第一套导向滚轮，包括安装在旋转台上用以从往复装置中导出线材的一对水平的导向滚轮和一对纵向的导向滚轮；第二套导向滚轮，包括安装在旋转台上用以把线材导至往复装置的一对水平的导向滚轮和一对纵向的导向滚轮。
27.按照权利要求26的一种眼镜用卷绕设备，其中，第一套导向滚轮在线材离开该往复装置时保持该线材的方向。
28.按照权利要求26的一种眼镜用卷绕设备，其中，该往复装置旋转，以使进入该往复装置的线材在与旋转台的旋转轴线相横向的一个平面中移动。
29.一个基本弧形弯曲工位，它包括一个往复装置，它具有互相隔开距离的一对弯曲滚轮，用以使置于滚轮之间的线材弯曲，并使其通过所说的弯曲滚轮；该往复装置还具有使滚轮平移以交替啮合，并使线材在滚轮之间弯曲的装置；以及一个旋转台，它具有与弯曲滚轮平移方向相横向的一条旋转轴，它还具有使通过所说的弯曲滚轮的弯曲线材部分被卡住，以及使进入弯曲滚轮的线材部分在与旋转台的轴线相横向的一个平面中移动的装置。
30.按照权利要求29的一个基本弧形弯曲工位，其中，该往复装置包括位于弯曲滚轮之间，并相对于弯曲滚轮横向取向的一对导向滚轮，用于导向线材通过弯曲滚轮。
31.按照权利要求29的一个基本弧形弯曲工位，其中，旋转台还包括第一套导向滚轮，包括安装在旋转台上用以从往复装置中导出线材的一对水平的导向滚轮和一对纵向的导向滚轮；第二套导向滚轮，包括安装在旋转台上用以把线材导至往复装置的一对水平的导向滚轮和一对纵向的导向滚轮。
32.按照权利要求31的一个基本弧形弯曲工位，其中，第一套导向滚轮在线材离开该往复装置时保持该线材的方向。
33.按照权利要求31的一个基本弧形弯曲工位，其中，该往复装置旋转，以使进入该往复装置的线材在与旋转台的旋转轴线相横向的一个平面中移动。
34.一个基本弧形弯曲工位，包括用于使线材弯曲的装置；用于保持弯曲线材的方向，并使线材围绕一个轴线转动的同时，使未弯曲的线材在一个与所说的轴线横向的平面中移动的装置。
35.一种用于在拉长的线材中施加基本弧形的过程，该过程包括提供具有头部、身部和尾端的一条线材；沿一条路径移动所说的线材；通过使线材在与所说的线材的移动方向相横向的相反方向弯曲，沿所说的路径的一个点在所说的移动的线材中施加一个基本弧形；卡住所说的线材的弯曲的头部，使其余的线材围绕一个轴线旋转，该轴线与包括该弯曲线材的平面相横向，并使线材身部在所说的平面中移动。
全文摘要
一种眼镜用卷绕设备系统(10)，具有矫直、弯曲、测量和传送线材(11)形成眼镜线材(109)的各工位(100-108)。一台控制器(120)控制每个工位。通过使用应力和长度测量工位(104，105)提供的信息，控制器(120)能精确操纵第二弯曲工位(107)。用一个检验系统(140)检验眼镜线材(109)，使之精确弯曲，该检验系统(140)把眼镜线材(109)中的弯曲与预先设定的曲率半径作比较。一个基本弧形弯曲工位(801)具有一个往复装置(810)和一个旋转台(830)。通过该往复装置(810)的线材(820)被弯曲，线材的头部被卡在一个方向，同时，该旋转台使线材身部在一个与旋转台的旋转轴线相横向的平面中移动。
文档编号B21F45/00GK1139888SQ94194734
公开日1997年1月8日 申请日期1994年12月27日 优先权日1993年12月29日
发明者罗里·L·弗莱默, 戴维·L·拜伦 申请人:博士伦公司