专利名称：用于成形眼镜片的机器，该机器设有其上安装多个加工工具的工具托架的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一对校正眼镜的眼镜片在镜框上的安装，更具体地说， 本发明涉及用于成形镜片的机器和方法。
背景技术：
眼镜师的工作的技术部分是将一对眼镜片安装在未来配戴者所选定的 镜框上。为此，目艮镜师需要将每个镜片成形，成形操作是修改镜片的外形， 以使镜片适合于镜框和/或适合于所需的镜片形状。
通常，成形包括两个主要操作，这两个主要操作包括修边操作(经常 称为"粗加工")和精加工操作，该精加工操作取决于镜框的类型。
修边是消除眼镜片的不想要的周缘部分，以使它的通常起初为圆形的 外形变为镜框的边缘或周边的任意外形，或者当镜框是无框型时仅变为所 需的美观形状。修边操作之后通常是倒角操作，该倒角操作是将围绕有边 镜片的两个锐利边缘倒圆或倒角。
精加工:^作取决于镜框的类型。对于有边镜框，实施斜切操作，该斜 切操作是成形一隆起，所述I^通常称为斜边。该斜边设计成接合在相应 的槽中，该槽通常通称为沟缘，所述沟缘形成在镜片所安装的眼镜框的边 沿或周边中。当镜框是无框型时，镜片的成形和可选的其锐利边缘的倒圆 (倒角)之后适当的镜片钻孑L操作，以便能将无框型镜框的镜腿和鼻架固 定于其上。最后，当镜框是带尼龙绳的半框型时，倒角伴随着开槽操作， 该开槽操作是在镜片的边缘端面中形成槽，所述槽用于容纳镜框的尼龙绳， 该尼龙绳用来将镜片压紧其刚性部分。通常，镜片是在数控磨床上成形的，该数控磨床具有夹持镜片并驱动 镜片旋转的机构，以及多个适于实施不同操作的加工工具。
通常，加工具尤其包括粗加工砂轮和斜切砂轮，该粗加工砂、轮和斜切 砂轮安装在一共用旋转驱动轴上，所述共用旋转驱动轴构成主加工组件。 钻孔、开槽和倒角工具，以及用于机加工特定类型的镜片例如大曲率镜片 的专用工具都j殳置在其它不同的加工组件上。
这种机器占据大量空间且价格昂贵，因为它要求为每个加工组件都提 供至少一个电才/L。
文献FR 2614227在其图2所示的特定实施例中提出将上述加工工具的 一些结合在一共用旋转工具托架上，该工具托架安装成绕一旋转轴线转动。 各加工工具也安装成绕不同的工具轴线旋转，这些旋转轴线基本上与工具 托架的旋转轴线平行。按照该文献的教导，安装在工具托架上的加工工具 仅是用于成形镜片周缘的工具，并且那些加工工具相对于用于才几加工的镜 片移动的运动自由度几乎没有。
因此，可以用那种工具托架实施的镜片加工操作的多样性受到限制。
发明内容
本发明的目的是增加可通过成形机实现的镜片加工操作的多样性，同
时保持成形机的紧凑，该成形机包括旋转式工具托架。
为此，本发明提供一种用于成形眼镜镜片的成形机，该成形机包括 -用于支承镜片并使镜片绕第一旋转轴线旋转的^，镜片的旋转由笫
一驱动机构驱动；
-工具托架，该工具托架安装成绕第二旋转轴线转动，工具托架的转动 由第二驱动机构驱动；
國多个加工工具(刀具)，所述多个加工工具安装在工具托架上以便绕 各自的工具轴线旋转，所述工具中的至少两个用于成形待成形镜片的周缘 并具有明显不同的工具轴线；
-第三驱动机构，该第三驱动机构用于驱动第一旋转轴线和第二旋转轴线之间的相对间隔运动；和
-回转才几构(倾斜;W^， moyens d，inclinaison)，该回转才几构4吏工具托 架能相对于第一旋转轴线绕第三旋转轴线枢转，所述第三旋转轴线基M 向于第一旋转轴线延伸。
工具托架的轴线相对于镜片的旋转轴线的回转(倾斜，inclinaison ) 运动自由度使得能控制钻孔工具的轴线的倾斜角，并因此能将孔钻成具有 所需的方位和形状。回转运动自由度应用到整个工具托架的事实也4吏控制 其它用于成形周缘的工具的轴线的倾斜角成为可能，从而能精确地再现镜 片周缘的所需形状。
特别地，这样能调节用于成形待成形的镜片周缘的精加工工具(通常 是斜切砂轮和开槽砂轮)的轴线的倾斜角。另外，能利用同一工具托架回 转运动自由度来调节用于成形待成形的镜片的周缘的粗加工工具(通常是 修边粗加工砂轮)的倾斜角，从而能得到一用于在与精加工所需角度相对 应的倾斜角下粗加工的边缘面。因此使精加工操作更容易(因为它要求除 去较少的物质且用更均匀的方式除去物质)，从而能更快速和用更好的精 度实施精加工，而同时精加工工具的磨损减少且更均匀。
另夕卜，工具托架的轴线的回转运动自由度可以在镜片的机加工之前和/ 或在机加工期间动态地与另一自由度结合，以便得到工具相对于镜片的理 想三维位置。
对于大曲率并且希望在其上形成周缘斜面或槽的镜片来说，加工工具 如斜切工具或开槽工具的轴线的倾斜角能使斜切或开槽的镜片的周缘的每 个部分的形状和方位很好的适合于三维尺寸，并限制在形成斜面或槽时会 削去该斜面或槽的现象。
这种工具托架还使得能在镜片上实施各种各样的处理操作，而同时利
用较少数量的部件和运动自由度。
因为每个加工工具都单独安装在它自己的旋转轴线上，所以当更换工 具时不再移除其它加工工具(如现有技术中当多个工具安装在共用轴线上 时所发生的)。只有已更换的加工工具需要重新校准，而不需要重新校准其它加工工具，因为它们不受更换的影响。
此外，由于工具托架绕旋转轴线的转动自由度和由于工具绕上述旋转 轴线分布的方式，单个电机就足以使选定的加工工具与镜片对齐。从而降 低了机器的总体尺寸和成本。
按照本发明的第一有利特征，加工工具包括钻孔工具。由于在本发明 的工具托架上有钻孔工具，所以能用单个工具托架和它具有的运动自由度，
不仅通it^目应的加工工具成形镜片的周缘，而且还能给待安装在钻孔型镜 框中的镜片钻孔。不需要提供额外的独立钻孔组件。
按照本发明的另一有利特征，至少一个加工工具的轴线和工具托架的 第二旋转轴线布置成，当已经选定所述加工工具并且工具托架已转动到该 加工工具的加工位置时，所述加工工具的轴线相对于第一旋转轴线倾斜， 倾斜的角度通常大于或等于5。。该倾斜角可以是固定的，或者有利地它可 以取决于镜片的总体曲率及成形后镜片所需最终外形的整体形状。
按照本发明的另一有利特征，设有用于选择其中一个加工工具以便进 行镜片加工步骤的机构和用于控制第二驱动机构的控制机构，该第二驱动 机构设计成使工具托架绕第二旋转轴线转动，以使选定的加工工具与镜片 对齐。
在这些情况下，有利地
-用于使工具托架绕第三旋转轴线回转的机构在机加工镜片之前和/或 机加工镜片期间及在控制机构的控制下被第四驱动机构驱动；
-控制机构设计成控制第四驱动机构，以用于与使镜片旋转的第一驱动 机构协调地驱动用于使工具托架绕第三旋转轴线回转的机构；
-控制^_没计成控制第二驱动机构，以用于与使镜片旋转的第一驱动 机构协调地使工具托架绕第二旋转轴线转动。
这种控制有利地随着在当前机加工点处成形的镜片的前、后或中间表 面的局部或总体曲率的变化以及在该点处所需的成形的外形的半径的变化 实施。
按照本发明的另一有利特征，成形工具包括至少一个修边(修轮廓，加工廓形)工具和至少一个精加工工具，该4务边工具用于将镜片成形为具
有平坦的边缘面，该精加工工具由下列工具的至少一个构成斜切砂轮， 倒角盘、开槽工具和抛光工具。
按照本发明的另一有利特征，各成形工具具有相互不同的直径，且各 成形工具的旋转轴线位于距第二旋转轴线不同的距离处。尤其是，可使工 具托架包括粗加工砂轮和精加工砂轮，以用于成形待成形镜片的周缘，其 中粗加工砂轮的直径显著大于精加工砂轮的直径，二者直径差通常大于10 毫米。
按照本发明的另一有利特征，每个加工工具有包括有效部分(起作用 部分)，该有效部分在加工工具绕其轴线旋转期间限定加工包络面(加工 范围)，所述加工包络面的有用部分位于距第二旋转轴线的最大距离处， 该最大距离对于至少两个成形工具是相同的。
因此，用于使镜片与加工工具接触的倾斜行程变得很小。这也使得机 器能够更紧凑。
按照本发明的另一有利特征，成形机包括联接机构，该联接机构用于 将加工工具与驱动它们旋转的共用电机联接，该联接机构设计成当至少一 个加工工具无效时将该至少一个加工工具的离合式地断开^i接，而当工具 托架处于工具的加工位置时，在该工具和共用电机之间离合式地建立联接。 因此，将无效工具断开联接，以便减少驱动齿轮和工具齿轮的磨损，并且 减少机加工操作所产生的噪音公害，从而增加了使用寿命和机加工的精度。
按照本发明的另一有利特征，镜片支承件包括两个轴，这两个轴都布 置在第一旋转轴线上，以用于将镜片夹紧在它们面对的自由端之间。因此 能加工小直径的镜片的周缘。
本发明还提供通过如上所述的成形机成形镜片的方法，该方法包括下 列步骤
-使工具托架绕第二旋转轴线转动，以将修边工具定位成与镜片对齐； -通过修边工具粗加工镜片的边缘；
-使工具托架绕第二旋转轴线转动，以将精加工工具定位成与镜片对齐；以及
-在工具托架绕第三旋转轴线成非零倾斜角的情况下，通，加工工具 完成镜片的斜切或开槽。
该方法有利地用于系统地成形所有镜片而与它们的弯度无关，特别地， 它甚至适用于成形具有这样的前面的镜片，该前面内接于半径大于12厘米 的球体。
本发明还提供一种通过如上所述的成形机成形镜片的方法，该方法包 括下列步骤
-使工具托架绕第二旋转轴线转动，以将t"边工具定位成与镜片对齐； -在工具托架绕第三旋转轴线成非零倾斜角的情况下，通过l务边工具粗 加工镜片的边缘；
-使工具托架绕第二旋转轴线转动，以将精加工工具与定位成镜片对 齐；以及
-在工具托架的相同倾斜角下通过精加工工具完成镜片的斜切或开槽。 这样产生精确而合适地取向的斜切的边缘，从而改善了外观和在镜框
中的安装精度。这还避免了必须给成形返工的任何危险，因此为眼镜师节
省相当多的时间。
下面参照作为非限制性例子给出的附图所作的说明能更好地理解本发 明的要点是什么及如何实施。 在附图中
图l是本发明的成形机的透视图2是本发明的成形M另一角度看的透视图，并示出用于使工具托 架回转的机构；
图3是工具托架的局部正视图，其示出通it^工具托架伸出的斜切砂 轮成形的、直径很小的透镜的端部；
图4是示出离合式^I的局部示意透视图，该离合式W^用于使加工工具与驱动它们旋转的共用电机联接。
具体实施例方式
图1和2示出一种成形机，该成形机用于成形待安装到目艮镜上的校正 和/或有色眼镜片100。该成形机包括形成基底的外壳1，该外壳l是具有 底部和四个侧壁的模制件。因为外壳是整体模制的，所以保证了耐久且可
靠的密封。
(该成形机)还设有板2，该板2承载摇杆装置11和机加工机构19。 板2仅在图l和2中示意性地部分示出，该板2搁在外壳1上以形成盖。 因此，当要成形镜片100时，板2与外壳1配合以形成装有摇杆装置11 和机加工机构19的密封壳体。形成盖的板2具有受控制的检查口(未示出)， 以便提供对由此形成的壳体内部的接近，从而可插入和取出镜片100。
此夕卜，机加工机构19和摇杆装置11的;W^移动部件都安^t板2上， 以便在维修操作期间这些元件作为一个单元与盖2 —起从外壳1中取出， 然后可直M近，从而有助于维修。尤其是，实施维修操作的操作人员不 受外壳1的侧壁妨碍。
摇杆装置11安装在板2上，以便绕倾斜轴线A1枢转。这种枢转移动 自由度在图l和2中用BSC标出。
因此，夹紧和旋转驱动轴12和13在绕倾斜轴线Al枢转时可在加工 位置和装载位置之间移动，在所述加工位置中，所述驱动轴位于由外壳1 和盖板2所形成的壳体的内部，在所述装栽位置中，它们位于该壳体外部。
摇杆装置11包括夹紧和旋转驱动轴12和13，以用于接合镜片100， 并沿共用的第一旋转轴线A3延伸，该第一旋转轴线A3与倾斜轴线Al平 行并间隔开。这些轴12和13可沿轴线A3彼此相对平移移动，以便夹持 镜片100并像虎钳一样夹紧该镜片。
轴12和13以及因此还有镜片100也可以绕它们的轴线A3旋转移动。 轴12和13的这种旋转在图1和2中用ROT表示，该旋转被合适的第一 驱动机构14如步进电机和齿轮箱装置驱动。
ii机加工机构19包括工具托架20，该工具托架20具有柱形形状，它绕 第二旋转轴线A20形成一鼓，并且具有绕轴线A20的枢转移动自由度 PIV1。工具托架20绕轴线A20的枢转PIV1被第二驱动机构(未示出) 驱动，该第二驱动机构通常由步进电机和齿轮箱装置构成。
工具托架20具有多个加工工具21、 22、 23，所述加工工具可绕各自 的工具轴线A21、 A22、 A23旋转，所述工具轴线与工具托架的轴线A20 不同，并且基本平行于该轴线。
这些加工工具21、 22、 23围绕工具托架的轴线A20分布，具体地i兑， 它们包括两个用于成形周缘的工具21、 22和一个钻孔工具23。
工具托架20可沿轴线A2平移移动，因此能使工具沿上述轴线相对于 镜片移动，这尤其是在开槽、斜切或实际上钻孔期间有用。这种移动的自 由度称为"转移"，并在附图中用TRA表示。
在一种变型中，镜片和工具托架之间的这种平移的相对运动自由度可 以通过摇杆装置11实现，该摇杆装置11设计成使得由轴12和13及镜片 构成的组件能作为整体平移移动。
用于驱动加工工具旋转的结构可包括工具托架20，该工具托架20具 有多个输出轴，每个输出轴上都安装有加工工具21、 22、 23之一。这些轴 中的每一个都由齿轮装置(对精加工砂轮22的齿轮装置用标号28表示) 驱动旋转，其中输入轴(对上述齿轮装置28用标号28.1表示)以可离合 的方式联接到共用电机40的输出轴上，以用于驱动它们旋转。
设置离合式机构以用于将加工工具与共用电机联接。这些联接机构设 计成使不工作的加工工具与共用电机40脱开联接，并且当工具托架20处 于加工工具的加工位置时使工作的加工工具与共用电机40进入联接。
具体地，如图3和4中所示，对每个工具都设有与共用电机40的单独 的离合式磁性联接，这种磁性联接类型通常包括面对的盘，例如Magnetic Technologies Ltd.公司所销售的那些。这种磁性联接主要包括单独的联接 盘25、 26、 27以及共用的联接盘41，所述单独的联接盘25、 26、 27用于 分别与加工工具21、 22、 23有关的轴A25、 A26和A27，每个都安装成通过^i接到对应工具的齿轮驱动装置(在图3和4所示的配置中，示意性示 出用于驱动工具22的齿轮装置28 )上而在工具托架20上旋转，所述共用 的联接盘41联接到共用电机40的输出轴上。共用的联接盘41设置在电机 的轴线A41上，该轴线相对于工具托架20的轴线A2偏置，而单独的联接 盘25、 26、 27i殳置在轴线A25、 A26、 A27上，所述轴线具有与共用^i接 盘41的驱动轴线A41相同的偏置。因此，当工具托架20绕其轴线A20枢 转以i更将各种不同的工具21、 22和23相继地安放到加工位置时，单独的 联接盘25、 26、 27相继地与共用联接盘41对齐。当工具托架20保持固定 在给定的角位置时一在该角位置中工具之一 (在图3和4的实施例中为精 加工砂轮22)处于加工镜片100的位置，与该工具有关的单独的联接盘(在 图3和4的实施例中为盘26)定位成面对共用联接盘41。在所示的实施例 中，轴线A26和A41重合。
在一种变型中，可将共用电机40的输出轴设置成使共用的联接齿轮旋 转，并将各工具的驱动齿轮装置布置成使得工具托架20的转动能导致各工 具的齿轮装置单独地与共用联接齿轮啮合。然后每个工具的齿轮装置仅在 工具托架鼓处于相应工具的加工位置时才单独地与共用联接齿轮*。用 于驱动其它工具的齿轮装置则与共用电机脱开联接。为此，共用联接齿轮 偏离工具托架20的枢轴线A20。
成形机工具21、 22包括修边工具21和精加工工具22。修边工具21 由粗砂轮构成，而精加工工具22由斜切砂轮构成。粗砂轮具有绕其旋转轴 线A21旋转的修边表面(具体地说，圆筒形端面)，粗加工表面中的颗粒 具有约150孩炎米的尺寸。精加工砂轮22具有修边面22.1和斜切槽22.2, 该修边面22.1由绕其旋转轴线A22旋转的表面构成。具体地说，修边面 22.1是柱形，但它也可有利地为锥形。无论什么形状，精加工砂轮22的最 大直径都远小于粗加工砂轮21的直径。精加工砂轮22中的颗粒的尺寸约 为55微米。
尽管图中未示出，但也可有利地增加其它精加工工具，例如倒角工具、 开槽工具或抛光工具。成形M包括回转机构，以用于使工具托架20相对于第一旋转轴线 A3枢转。该回转机构包括绕轴线AO的旋转连接件，该旋转连接件将工具 托架20连接到板2上。因此工具托架20具有枢转运动自由度PIV2，该自 由度使工具托架的轴线A20并因此使加工工具的轴线能相对于镜片的旋转 轴线A3回转一定角度。工具托架20绕轴线AO的这种回转由第四驱动机 构驱动，具体地说，该第四驱动机构包括电机29,所述电机的输出轴装配 有蜗杆31，所述蜗杆31与齿轮32啮合，因此能使工具托架20绕垂直轴 线AO转动。驱动电机29在机加工镜片之前和/或期间通过控制机构200 运行。
可以看出，对于良好的磁性联接，各单独的联接盘25、 26、 27应当优 选保持在与共用联:接盘40相同的轴线上，而与工具托架20围绕轴线AO 的角位置无关。因此有利地规定，限制共用电机40及其共用^t接盘41与 工具托架20 —起绕轴线AO枢转PIV2。
工具托架20的枢转轴线AO特别有利地位于工具附近，以便工具托架 绕该轴线的枢转不伴随工具的过多的横向运动。
成形工具21和22具有彼此不同的直径，并且成形工具21和22的旋 转轴线A21、 A22位于距第二旋转轴线A20的不同距离处。具体地说，每 个成形工具21、 22都具有有效部分，该有效部分在成形工具21、 22绕其 轴线A21、 A22、 A23旋转期间限定一工作包络面，其中所迷工作包络面 的有用部分位于距成形工具21、 22共有的第二旋转轴线A20最大距离处。
可以有利地使至少一个加工工具的工具轴线倾斜，通常相对于工具托 架20的第二旋转轴线A20的倾斜角为大于或等于5。。因此，当选择该加 工工具并且工具托架转动到占据所述加工工具的工作位置时，该加工工具 的工具轴线可以通过工具托架20绕轴线A20的转动而相对于镜片的旋转 轴线定向。
该倾斜轴线的加工工具通常可以是具有锥形的磨蚀工作面的斜切轮 22，或者它可以是开槽的盘。在这些情况下，倾斜角可以在10。至30。的范 围内，其中在顶点处具有相同的锥形半角。另夕卜，尤其如图3中所示，可以有利地使砂轮21和22从工具托架20 径向伸出。因此，在图3中，可以看到砂轮22相对于工具托架20在径向 上伸出一距离D。砂轮的这种径向伸出使它能在摇杆11和工具托架20之 间没有干扰的情况下机加工很小径向直径的镜片100。
在这些情况下，机加工很小直径的镜片可首先通过夹紧轴12和13进 行，该夹紧轴12和13夹紧具有较窄端部的镜片100。相对于夹紧轴从其 伸出的摇杆装置11的体部，每个夹紧轴12或13都具有近端部分32或33 和其直径小于近端部分32或33的末端部分36或37。这使得与窄的末端 部分36、 37对齐的砂轮能在夹紧轴的较大的近端部分之间通过，而同时还 保证轴具有足够的刚度。
具体地，每个近端部分32、 33的自由端都具有用于接合装配的端件 34、 35的爪型系统，所述端件具有形成所述末端部分36、 37的小直径突 出部。轴12的突出部或末端部分36在它的自由端处与锁紧垫或附件38 协同工作，该附件38贴到镜片100的相应面上以用于实现它的参考系。锁 紧附件本身是众所周知的，作为例子，可使用文献EP 1266723中所述类型 的附件。轴13的突出部的自由端或末端部分37具有一弹性体界面补片39， 以提供与镜片之间的高摩擦系数，从而避免滑移并保护它的表面状态。
作为例子，每个夹紧轴12、 13的末端部分36、 37都相对于上游部分 有一直径至少为1毫米的台阶。末端部分的直径在8亳米至18毫米的范围 内。在所示的实施例中，末端部分具有10毫米的直径，而主体32、 33具 有18亳米的直径。
夹紧轴的末端部分36、 37延续这样的长度，即，它们的总和大于或等 于粗加工砂轮或精加工砂轮的最大宽度减去待机加工的镜片的最小厚度。 实际上，镜片的最小厚度是2毫米。因此，通过提供均具有17毫米的宽度 的粗加工砂轮和精加工砂轮，这两个轴12、 13的窄的末端部分36、 37的 长度之和至少为15毫米。每个窄的末端部分36、 37的长度应不太大，以 便确保夹紧轴保持足够坚硬。具体地，每个夹紧轴的窄的末端部分36、 37 的长度约为8毫米。
15设置用于选择工作工具21、 22、 23之一以便前进到镜片100的加工台 阶的机构，还"^殳置用于控制工具托架20的枢转运动以使选定的加工工具 21、 22、 23与镜片100对齐的机构。
控制机构200控制用于控制工具托架20的枢转运动的机构，例如工具 托架20的旋转位置的分度装置。工具托架的旋转位置分度装置设计成防止 加工工具21、 22和23移动，同时所述加工工具又能实施切边操作。
为了能在修边期间动态地调节镜片的第一旋转轴线A3和工具托架20 的第二旋转轴线A20之间的间隔，利用摇杆装置ll的运动自由度BSC来 绕倾斜轴线A1倾斜。该自由度BSC由第三驱动机构驱动，该第三驱动机 构通常由电机和齿轮箱装置15构成。
为了将眼镜片机加工成具有规定的外形，通过计算机和适于为此编程 的电子处理装置200协调地控制摇杆装置11的用于复位的横向移动自由度 RES以及镜片轴12、 13旋转运动自由度ROT，以使眼镜片的外形的所有 点相继地形成正确直径。
计算机和电子处理装置200包括用于控制成形机的不同构件的自由度 的机构，所述构件例如为遥杆装置和工具托架。计算机和电子处理装置200 在本实施例中由电子卡片构成，该电子卡片设计成协调控制加工工具及镜 片的旋转驱动和夹紧轴的自由度，以^^实施如下所述的自动成形方法。
上述成形;f几可以用来执行包括下列步骤的镜片成形方法。
将镜片定心并夹紧在摇杆装置的旋转驱动和夹持轴12和13之间。计 算机和电子处理装置200控制工具托架20的枢转运动自由度，以将成形工 具21定位成与镜片对齐。此后，计算机和电子处理装置200控制镜片的旋 转自由度ROT以及转移自由度TRA和复位自由度RES，以便用成形工具 21进4亍镜片100的边缘粗加工。
在该粗加工步骤期间，将镜片粗加工成外形接近希望赋予其的形状。
优选地，对于这种粗加工操作，小心地使成形工具21回转，利用工具 托架的回转运动自由度占据一倾斜角，该倾斜角与精加工镜片边缘面所需 的角度相对应。当加工用于钻孔式镜框的镜片时，一^S4a加工完成，则使工具托架绕
其轴线A20枢转，以便将精加工工具22定位成与镜片对齐，接着，利用 不包括斜切槽的精加工砂轮的周缘部分完成修边操作。
此后，在精加工过程结束时，将工具托架20绕其轴线枢转，以使钻孔 工具23与镜片对齐。然后控制工具托架的回转轴线A20相对于镜片的旋 转轴线A3倾斜的自由度PIV2，以使钻孔工具正确地定向，从而对镜片钻 孔。
当形成待钻孔的镜片时，一54i加工完成，就使工具托架绕其轴线A20 枢转，以便将精加工工具22定位成与镜片对齐。
计算机和电子处理器装置200同样地控制成形机的各种不同构件的自 由度，以便实施斜切精加工操作。在一种变型中，也可以在工具托架上安 放开槽工具并对镜片开槽。
可以控制工具托架20的回转轴线A20相对于镜片的旋转轴线A3的枢 转自由度PIV2，以便得到所需的镜片周缘的形状。
优选地，控制枢转自由度PIV2，以便在很强弯曲的镜片的周缘处形成 斜面或槽，由此限制在镜片形成时斜面或槽的消去程度。因为镜片的正面 内切成球形，所以很强弯曲的镜片定义为形成半径小于12厘米的球形的一 部分的镜片。为此，可将控制机构编程以便利用工具托架20绕轴线A0的 枢转自由度PIV2来控制工具相对于镜片的倾斜角，如申请人在2006年11 月13日提交法国专利申请FR06/08987中所述的。
在某些情况下，控制机构200设计成控制第四驱动机构，该机构不仅 用于在开始机加工镜片之前使工具托架20绕轴线AO回转以使工具进入工 作位置，而且在机加工镜片时、在镜片绕轴线A3旋转时与用于驱动镜片 旋转的笫一驱动才^协调地动态进行。尤其是当对镜片的周缘实施精加工 工作如斜切或开槽以便能更准确地安装在镜框上时，对工具托架20的倾斜
角的动态控制是有用的。这种控制因而优选地随着镜框的3维(3D)形状 的变化实现。
另外，为了进一步改善在这种对镜片的周缘的这种精加工期间机加工的精度，可以有利地通过为此编程的控制机构200与用于使镜片旋转的第一驱动机构14协调地控制第二驱动机构，以用于使工具托架20绕第二旋转轴线A20枢转。
为此，可将控制机构编程以便利用工具托架20绕轴线A0和A20的两个运动自由度来用以申请人的名义在2005年11月24日提交的法国专利申请FR05/11895中所述的方法控制工具相对于镜片的位置。
在这些情况下，还可将加工工具(斜切或开槽工具)的轴线和工具托架20的第二旋转轴线A20这样布置，即当已经选定加工工具并将工具托架转动到所述加工工具的工作位置时，使加工工具的轴线相对于镜片的第一旋转轴线A20倾斜一定角度。然后随着镜片的角位置的变化工具绕第二旋转轴线A20的转动产生它的效果。
当成形与曲率半径值无关的镜片时，尤其是对于不很强弯曲的镜片一即形成半径大于12厘米的球体一部分的镜片，这种方法可以系统地应用。
为了机加工具有涂层如防污处理一这使镜片易滑动一的镜片，可以为工具托架设置铣削工具。对控制装置编程以便利用该铣削工具来粗加工这类易滑动镜片的外形。传输到镜片上的扭力因此很小，因此避免了镜片相对于它的支承件滑移。这种通过铣削的切削在申请人于2006年5月19日提交的法国专利申请FR 06/04493中有更详细的说明。
当用于成形的镜片易滑动，并且当成形后所需的最终直径太小以致不能通过铣削成形该直径时，可对控制装置编程以用两个子步骤实施粗加工
-将镜片铣削，以便切削到大于所需直径的最小阈值直径，该阈值直径预先确定为避免工具托架或铣刀驱动电机与用于支承镜片100并使之旋转的机构12和13之间的任何干扰；以及
國通过用粗妙'轮研磨到所需直径来完成粗加工操作。
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权利要求
1.一种成形机，用于成形眼镜用的眼镜片(100)，该成形机包括-用于支承镜片(100)并使镜片绕第一旋转轴线(A3)旋转的机构(12、13)，所述镜片的旋转由第一驱动机构(14)驱动；-工具托架(20)，该工具托架安装成绕第二旋转轴线(A20)转动，该工具托架(20)的转动由第二驱动机构驱动；-多个加工工具(21、22、23)，所述多个加工工具安装在工具托架(20)上，以便绕各自的工具轴线(A21、A22、A23)旋转，这些加工工具中的至少两个(21、22)用于成形待成形镜片的周缘并具有不同的工具轴线(A21、A22)；以及-第三驱动机构，该第三驱动机构用于驱动第一旋转轴线(A3)和第二旋转轴线(A20)之间的相对间隔运动；该成形机的特征在于，它包括使工具托架(20)相对于第一旋转轴线(A3)绕第三旋转轴线(A0)枢转的回转机构(30、31、32)，该第三旋转轴线(A0)基本横向于第一旋转轴线(A3)延伸。
2. 按照前一权利要求所述的成形机，其特征在于，所述加工工具(21、 22、 23)包括钻孔工具(23)。
3. 按照前述权利要求之一所述的成形机，其特征在于，至少一个加工 工具(22)的轴线(AM)和工具托架(20)的第二旋转轴线(A20)布置 成，当已经选定该加工工具并且工具托架已经转动到所述加工工具的加工 位置时，所述加工工具(22)的轴线(A22)相对于第一旋转轴线(A3) 倾斜。
4. 按照前a利要求之一所述的成形机，其特征在于，包括选择机构 (200)和控制机构(200),该选择机构用于选择一个加工工具(21、 22、23)以便进行加工镜片(IOO)的步骤，该控制机构用于控制第二驱动机构， 该第二驱动机构f殳计成使工具托架(20)绕第二旋转轴线(A20)转动， 以便使选定的加工工具(21、 22、 23)与镜片(100)对齐。
5. 按照前一权利要求所述的成形机，其特征在于，用于使工具托架(20 ) 绕第三旋转轴线(AO)回转的回转机构在机加工镜片之前和/或加工期间并 在控制机构(200)的控制下由第四驱动机构驱动。
6. 按照前一权利要求所述的成形机，其特征在于，控制机构(200) 设计成控制第四驱动机构，以用于与使镜片旋转的第一驱动机构(14)协 调地使工具托架(20)绕第三旋转轴线(AO)回转。
7，按照权利要求4-6之一所述的成形机，其特征在于，控制机构(200 ) 设计成控制第二驱动机构，以用于与使镜片旋转的第一驱动机构(14)协 调地使工具托架(20)绕第二旋转轴线(A20)转动。
8. 按照前述权利要求之一所述的成形机，其特征在于，成形机的工具 (21、 22)包括至少一个修边工具(21)和至少一个精加工工具(22)，该修边工具用于将镜片成形为具有平坦的边缘面，该精加工工具由下列工 具的至少其中之一构成斜切砂轮、倒角盘、开槽工具和抛光工具。
9. 按照前述权利要求之一所述的成形机，其特征在于，成形机的工具 (21、 22)具有彼此不同的直径，所述成形机的工具(21、 22)的旋转轴线(A21、 A22)位于距第二旋转轴线(A20)不同的距离处。
10. 按照前述权利要求之一所述的成形机，其特征在于，每个加工工 具(21、 22、 23)都包括有效部分，该有效部分在加工工具(21、 22、 23) 绕其轴线(A21、 A22、 A23)旋转期间限定加工包络面，所述加工包络面 的有用部分位于距第二旋转轴线(A20)的最大距离处，该最大距离对其 中至少两个成形工具(21、 22)来说相同。
11. 按照前i^利要求之一所述的成形机，其特征在于，包括联接机 构(25、 26、 27、 41)，该联:接机构用于将加工工具(21、 22、 23)与驱 动它们旋转的共用电机(41)联接，该联接机构设计成能在所述加工工具 中的至少一个无效时将该加工工具断开;^接，而当工具托架(20)处于所述工具的加工位置时在该工具和共用电机(41)之间形成联接。
12. 按照前述j又利要求之一所述的成形机，其特征在于，镜片支承件 包括两个轴(12、 13)，这两个轴(12、 13)都布置在第一旋转轴线(A3)上，以用于将镜片夹紧在它们的面对的自由端之间，每个轴都具有在自由端处直径减小的末端部分(16、 17)。
13. —种通过按照前述权利要求之一所述的成形机成形镜片的方法， 该方法包括以下步骤-绕第二旋转轴线(A20)转动工具托架(20)，以将修边工具(21) 定位成与镜片对齐；-通过修边工具(21)粗加工镜片(100)的边缘；隱绕第二旋转轴线(AM)转动工具托架(加)，以将精加工工具(22 ) 定位成与镜片对齐；以及-通,加工工具(22)完成镜片的斜切或开槽，其中工具托架绕第三 旋转轴线(AO )成非零倾斜角。
14. 按照前一权利要求所述的方法，其特征在于，该方法适用于系统 地成形镜片，而与镜片的曲率无关。
15. 按照前一权利要求所述的方法，其特征在于，该方法适用于具有 这样一正面的镜片，该正面内切于半径大于12厘米的球体。
16. —种通过按照权利要求1-11之一所述的成形机成形镜片的方法， 该方法包括下列步骤-使工具托架(20 )绕第二旋转轴线(A20 )转动，以将修边工具(21) 定位成与镜片对齐；-在工具托架绕第三轴线(AO)成非零倾斜角的情况下，通过修边工 具(21)粗加工镜片(100)的边缘；"吏工具托架(加)绕第二旋转轴线(AM)转动，以将精加工工具(22 ) 定位成与镜片对齐；以及画在工具托架(20)的相同倾斜角下，通膽加工工具(22)完成镜片 的斜切或开槽。
全文摘要
本发明涉及一种机器，它包括用于支承镜片(100)并驱动镜片绕第一旋转轴线(A3)旋转的机构(12、13)，镜片的旋转由第一控制机构(14)控制；安装成绕第二旋转轴线(A20)转动的工具托架(20)，其转动由第二控制机构控制；安装在工具托架上并能绕工具轴线(A21、A22、A23)旋转的多个加工工具(21、22、23)，其中，用于成形镜片周缘的至少两个工具(21、22)具有不同的工具轴线(A21、A22)；用于控制第一旋转轴线(A3)和第二旋转轴线(A20)间的相对间隔运动的第三控制机构；用于使工具托架能相对于第一旋转轴线绕基本横向于该第一旋转轴线的第三旋转轴线(A0)枢转的回转机构(30、31、32)。
文档编号B24B9/14GK101626868SQ200880004685
公开日2010年1月13日 申请日期2008年1月14日 优先权日2007年2月13日
发明者M·诺彻 申请人:埃西勒国际通用光学公司