用于对眼镜片进行修边的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于使用机械加工装置（200）来对眼镜片进行修边（20）的方法，该机械加工装置配备有一个负载传感器（234），该负载传感器能够测量与由一个机械加工工具（210，222，223）施加给该眼镜片（20）的负载有关的一个负载，该方法包括：-将该眼镜片（20）固定在一个固定装置（202，203）上的一个步骤；以及-对该眼镜片（20）进行修边的一个步骤，在该步骤过程中，在负载下测量所述负载的幅值，并且所述机械加工工具（210，222，223）相对于所述固定装置（202，203）而被操纵的方式为使得该眼镜片（20）从初始轮廓形成一个不同形状的最终轮廓。根据本发明，在所述固定步骤与所述修边步骤之间存在一个中间步骤，在该中间步骤过程中，所述机械加工工具（210，222，223）相对于所述固定装置（202，203）而被操纵的方式为使得该机械加工工具在所述眼镜片（20）周围行进而不与其接触，并且在该中间步骤过程中，测量了由该负载传感器（234）所测量的所述负载的空载幅值，此空载幅值是与在不执行机械加工工作的情况下相对于所述固定装置（202，203）移动所述机械加工工具（210，222，223）所要求的负载有关的，从而将摩擦力和惯性力考虑在内，并且在该修边步骤过程中提供了根据所测量的空载幅值来操纵所述加工工具（210，222，223）。
【专利说明】用于对眼镜片进行修边的方法
[0001]发明【技术领域】
[0002]总体来说，本发明涉及为将镜片装配到眼镜架中而对眼镜片毛坯进行准备。
[0003]本发明适用于多种机械加工装置，这些机械加工装置包括:
[0004]-一个用于夹持眼镜片的装置；
[0005]-一个用于对眼镜片进行机械加工的工具；
[0006]-一个力传感器，该力传感器被适配成测量与该机械加工工具施加给该眼镜片的力有关的机械加工力；以及
[0007]-相对于所述夹持装置对所述机械加工工具进行控制的一个单元。
[0008]更具体地，还涉及一种用于对眼镜片进行修边的方法，该方法包括:
[0009]-将该眼镜片夹持在所述夹持装置中的一个步骤；以及
[0010]-使用所述机械加工工具来对该眼镜片进行修边的一个步骤，在这个步骤中，测量了所述机械加工力的有载值，并根据所测量出的有载值来相对于所述夹持装置对所述机械加工工具进行控制以便使该眼镜片从初始轮廓形成一个有不同形状的最终轮廓。
现有技术
[0011]已经证明，在眼镜片的修边过程中，有必要确定机械加工工具施加给该眼镜片的力，以便确保(具体地)此力恒定地保持低于一个若高于其镜片就可能会有从其夹持装置中滑出的风险的、或者若高于其工具就可能会损坏的阈值。还已知使用此力来以更大锐度控制机械加工装置。
[0012]用于确定此机械加工力的解决方案之一包括:测量该工具的旋转速度的瞬时值，测量被递送给该工具的电力的瞬时值，以及根据这两个值的比率来推导出该机械加工力。
[0013]不幸地是，当该机械加工工具附近的镜片材料熔融时，此解决方案会变得很不精确。
[0014]用于确定该机械加工力的另一已知解决方案包括使用一个力传感器，如应变计。
[0015]此解决方案的主要缺点在于，在实践中已经证明是不太精确的。
[0016]确切地说，在应变计所测量到的力与由工具实际所施加的力之间观察到了值得注意的偏差，而这个偏差可达10牛顿以上。此偏差具体地是由于机械加工装置的各个移动零件之间的摩擦所产生的阻力造成的。另外观察到的是在该镜片的机械加工过程中此偏差会发生变化。
[0017]因此，在此机械加工过程中，有必要确保所测量到的力保持低于前述阈值至少15牛顿，从而使得实际机械加工力保持低于这个阈值。
[0018]由于这种测量中的缺乏精确度，另外就不可能从这些测量到的值得出例如，与该机械加工工具的磨损有关的其他结论。
[0019]发明主题
[0020]为了弥补现有技术中的前述缺点，本发明提出对这些测量到的值加以处理以便从中去除掉多个寄生分量。[0021]更具体地，本发明提供了如在前言中定义的一种修边方法，其中在所述夹持步骤与所述修边步骤之间提供了至少一个中间步骤，在该至少一个中间步骤中，相对于所述夹持装置来对所述机械加工工具进行控制从而遵循从所述初始轮廓推导出的一条路径无接触地行进通过所述眼镜片的周围，并且在该至少一个中间步骤中，测量了机械加工力的空载值；并且其中在该修边步骤中提供了根据该机械加工力的空载值来对所述机械加工工具进行控制。
[0022]因此，在该中间步骤中，该机械加工工具在与该修边步骤中将遇到的条件类似的条件下被控制成在自由空间中绕预先夹持在支撑装置中的镜片周围而过。
[0023]因此，因为这个中间步骤使得能够注意到该机械加工力的空载值，所以该中间步骤允许确定出在该机械加工工具绕该镜片周围而过时作用在该装置的这些元件上的摩擦力中的变化。
[0024]这种测量尤其是在该镜片一旦已经夹持在该夹持装置中时进行的，从而使得对施加给该镜片的夹持力、该镜片的重量等等加以考虑。
[0025]此外，这种测量是在遵循该镜片的初始轮廓时进行的，从而使得其是在与该修边步骤中该工具将遇到的条件很类似的条件下执行的。
[0026]随后，有可能从所测量到的有载值减去这个空载值，以便获得与该机械加工工具实际施加给该镜片的力非常接近的一个近似值。
[0027]借助此近似值，有可能对该机械加工工具进行控制以使得它在该镜片上施加一个接近容许阈值的力，从而提高机械加工操作的质量和此机械加工操作的执行速度。
[0028]还有可能由此推导出该机械加工工具的磨损的近似值，以便(如果必要的话)提供在磨损程度超过容许值时警示配镜师。
[0029]还有可能在镜片的机械加工过程中检测故障或问题，例如像有待调整的镜片的材料输入方面的错误，以便(如果必要的话)提供对配镜师的警示。
[0030]还有可能使用这些所测量到的值来分析所测量到的摩擦上的变化，以便连续不断地校正机械加工装置。
[0031]以下是根据本发明的修边方法的其他优点以及非限制性特征:
[0032]-所述路径遵循所述初始轮廓并与该初始轮廓分离至多5毫米的距离；
[0033]-所述路径是所述初始轮廓的同位相似变换或对该初始轮廓的常数添加；
[0034]-所述修边步骤是一个粗车削步骤；
[0035]-所述修边步骤是在一个粗车削步骤之后的一个精加工步骤，并且该步骤中，所述中间步骤出现在该粗车削步骤与该精加工步骤之间；
[0036]-所述精加工步骤包括一个切槽操作、一个统削操作、一个斜切操作和/或一个倒角加工操作和/或一个抛光操作；
[0037]-所述夹持装置被适配成通过使镜片的角位置增量一个规律的增量来驱动该镜片进行旋转；
[0038]-在该中间步骤中，所述机械加工力的空载值是针对该夹持装置的每个增量来测量的，
[0039]-在该修边步骤中，所述机械加工力的有载值是针对该夹持装置的每个增量来测量的，并且[0040]-针对该修边步骤中的每个增量，所述机械加工工具都是根据在该中间步骤中针对前一增量所测量的空载值与针对对应增量所测量的空载值之间的差来控制的；
[0041]-在该修边步骤中，所述机械加工工具是相对于所述夹持装置来控制而得使由所述机械加工工具施加给眼镜片的力保持基本等于一个预设常数，该力是从所测量到的有载值与对应的所记录的空载值之间的差来推导出的；
[0042]-在该修边步骤中，相对于所述夹持装置对所述机械加工工具进行控制的方式为使得用于实施此修边步骤的循环时间等于一个预设时间长度；
[0043]-如果所述差超过一个预设阈值达一个设定时间长度的话，则根据所测量到的有载值与对应所记录的空载值之间的差，来相对于所述夹持装置对所述机械加工工具进行控制，其方式为使得用于实施此修边步骤的循环时间超过所述预设时间长度；
[0044]-如果所述差的导数超过一个设定阈值的话，则根据所测量到的有载值与对应所记录的空载值之间的差，来相对于所述夹持装置对所述机械加工工具进行控制，其方式为使得用于实施此修边步骤的循环时间超过所述预设时间长度；
[0045]-在所述修边步骤结束时，确定了在该修边步骤中由所述机械加工工具施加给眼镜片的力的一个特征指标，这个指标是取决于至少一个测量到的有载值与对应所记录的空载值之间的差的；并且提供了一个监测步骤，在该监测步骤中，将所述指标与一个阈值进行比较，以便证实该机械加工工具是在一种适合状态下运行；
[0046]-在所述修边步骤结束时，将在该修边步骤中由所述机械加工工具施加给眼镜片的力的一个特征指标存储在存储器中，这个指标是取决于至少一个测量到的有载值与对应所记录的空载值之间的差的；并且提供了一个监测步骤，在该监测步骤中，监测了所述指标的变化。
[0047]本发明还涉及如在前言中所定义的一种用于对眼镜片进行机械加工的装置，其中所述控制单元被适配成实施前述修边方法的这些中间步骤和修边步骤。
[0048]有利的是,该力传感器包括一个单个的单向应变计、或两个单向应变计亦或一个双向应变计。
[0049]示例实施方式的详细说明
[0050]参照附图借助非限制性实例给出的以下说明将会允许理解本发明的内容及其可实现的方式。
[0051]在附图中:
[0052]-图1是被适配成实施根据本发明的方法的机械加工装置的示意图；
[0053]-图2示出眼镜架的镜框的轮廓(实线)、用于此轮廓的“方框系统”方框(点划线)以及通过同位相似变换获得的中间轮廓(虚线)；并且
[0054]-图3示出眼镜架的镜框的轮廓(实线)以及通过常数添加所获得的中间轮廓(虚线)。
[0055]图1示出一种用于机械加工眼镜片20的装置200，该装置包括:
[0056]-用于夹持该眼镜片20的多个装置202、203；
[0057]-用于对该眼镜片20进行机械加工的至少一个工具210、222、223；
[0058]-一个力传感器234，该力传感器被适配成测量与该机械加工工具210、222、223施加给该眼镜片20的力有关的一个力；以及[0059]-一个单元251，该单元相对于这些夹持装置202、203控制每个机械加工工具210、222、223。
[0060]机械加工装置200可以采用用于切割或移除材料的任何机器的形式，其能够修改眼镜片20的轮廓以便使其与所选定的眼镜架的对应镜框的轮廓相适配。
[0061]在图1中示意性地示出的实例中，如本身已知的，机械加工装置200是由自动磨床200 (广泛称为数字磨床)构成。在这种情况下，这个磨床包括:
[0062]-一个摇臂201，该摇臂被安装成在安装件(未示出)上围绕一个参考轴线A5(实际上是水平轴线)自由枢转，并且支撑有待机械加工的眼镜片20 ；
[0063]-至少一个磨轮210，该磨轮被不旋转地固定在平行于参考轴线A5的磨轮轴线A6上，并且是还适当地通过电动机(未示出)来驱动旋转的；
[0064]-一个精加工模块220，该精加工模块被装配成绕磨轮轴线A6旋转，并且装备有用于对眼镜片20进行修边的工具222、223。
[0065]摇臂201围绕参考轴线的枢转移动性称为缩回移动性ESC。它允许使眼镜片20更接近磨轮210,直到前者与后者接触。
[0066]这个摇臂201装备有用于夹持有待机械加工的眼镜片20的并且用于驱动该眼镜片旋转的两个轴202、203，这些轴202、203对应于前述“夹持装置”。
[0067]这两个轴202、203沿着平行于轴线A5的夹持轴线A7彼此对准。这些轴202、203中的每一个都拥有一个自由端，该自由端面向另一个轴并且装备有用于夹持眼镜片20的头部。
[0068]两个轴中的第一轴202是沿着夹持轴线A7固定而不平移的。相比之下，两个轴中的第二轴203是沿着夹持轴线A7以平移的方式移动的，以便允许眼镜片20轴向挤压夹持在两个夹持头部之间。
[0069]在图1中示意性地示出的磨床200仅包括一个圆柱形磨轮210。
[0070]实践上，该磨床更可能包括一排多个磨轮，这些磨轮同轴地安装在磨轮轴线A6上，每个磨轮用于对有待机械加工的眼镜片20的一种特定的修边操作。
[0071]因此，对于镜片的粗车削，使用了一个粗车削用的圆柱形磨轮。
[0072]对于镜片的斜切，这种斜切包括沿着镜片的边缘面来机械加工出一种肋部，使用了一个成形磨轮(或“斜切磨轮”)，这种磨轮含有一种具有二面截面的斜切凹槽。
[0073]对于镜片的抛光，使用了与上述两种磨轮几何形状相同的圆柱形磨轮以及成形磨轮，这些抛光磨轮的粒度特别小。
[0074]这排磨轮由一个滑动件(未示出)支承，以便沿着磨轮轴线A6以平移的方式移动。支承这些磨轮的滑动件的平移运动称为“转移” TRA。
[0075]应当理解，此处的问题是在这些磨轮与镜片之间产生了一种相对运动，并且作为一个变体而可以提供的是使得镜片轴向移动而这些磨轮保持静止。
[0076]此外，磨床200包括一个联杆230，该联杆的一端相对于安装件铰接，以便围绕参考轴线A5枢转，并且该联杆的另一端相对于螺母231铰接，以便围绕平行于参考轴线A5的轴线A8枢转。
[0077]螺母231本身被安装成沿着垂直于参考轴线A5的复位轴线A9以平移的方式移动。如在图6中示意性地示出，螺母231是与螺纹柄232处于螺纹接合的一个有螺纹的螺母，该螺纹柄是与复位轴线A9对准的、是由电动机233驱动来旋转的。
[0078]此外，联杆230包括一个力传感器234，此处，该力传感器由单向应变计构成，该力传感器与固定到摇臂201上的止动件204相互作用。
[0079]在适当地被夹持在两个轴202、203之间时，就使得有待机械加工的眼镜片20与这些磨轮210之一进行接触，目标是有效地移除材料直到摇臂201的止动件204以一个力来顶靠联杆230，这个力作用于应变计234上、由该应变计适当地检测并测量。
[0080]此处，应变计234被放置成测量大体竖直方向的机械加工力，该机械加工力对应于由眼镜片20施加给所使用的磨轮210或精加工工具222、223的力的径向分量。
[0081]因此，为了遵循给定轮廓来机械加工眼镜片20，以下各项就足够了:在一方面，在电动机233的控制下使得螺母231沿着复位轴线A9适当地移动以便控制复位移动RES ;并且另一方面，使支撑轴202、203 —起围绕夹持轴线A7枢转。轴202、203的复位运动(并且因此摇臂201的缩回运动)和旋转运动由控制单元251来控制和协调(该控制单元为此目的被适当地编程)，以使眼镜片20的轮廓的所有点依次达到正确直径。
[0082]根据本发明，缩回运动是具体地根据由应变计234测量到的机械加工力来进行控制以便防止此力超过一个阈值的，如果高于该阈值，镜片20可能会有从轴202、203之间滑出的风险，或者如果高于该阈值，所使用的工具可能会有损坏风险。
[0083]至于精加工模块220，其具有围绕磨轮轴线A6的枢转移动性，该移动性以PIV指示。事实上，精加工模块220设有一个带齿齿轮(未示出)，该带齿齿轮与一个小齿轮啮合，该小齿轮是牢固地紧固到这个支承磨轮的滑动件上的电动机的轴所装备的。此移动性允许使得该精加工模块更接近该眼镜片20或者被移动远离该眼镜片。
[0084]此处，精加工模块220所装备有的这些精加工工具222、223尤其包括:一个切槽圆盘222，该切槽圆盘被适配成沿着眼镜片20的边缘面产生凹槽；和一个铣削切刀223，该铣削切刀被适配成对眼镜片20的锐边进行倒角加工。
[0085]这些精加工工具222、223被安装成围绕给定轴线旋转并且由容纳在基部224中的电动机来驱动以旋转，该基部本身被安装成在精加工模块220上围绕与磨轮轴线A6正交的轴线AlO枢转。基部224围绕轴线AlO的这种枢转移动性(称作精加工移动性FIN)允许使得工具222、223相对于镜片最佳地定向。
[0086]控制单元251是电子和/或计算单元，并且该控制单元具体地允许以下各项得到控制:
[0087]-用于驱动第二轴203以平移的方式移动的电动机；
[0088]-用于驱动两个轴202、203旋转的电动机；
[0089]-用于驱动这个支承着磨轮的滑动件来以其转移移动性TRA以平移的方式移动的电动机；
[0090]-用于驱动螺母231来以其复位移动性RES以平移的方式移动的电动机233；
[0091]-用于驱动精加工模块220来以其枢转移动性PIV旋转的电动机；以及
[0092]-用于驱动精加工工具222、223的基部224来以其精加工移动性FIN旋转的电动机。
[0093]最后，磨床200包括一个人机接口 252，该人机接口此处包括显示屏幕253、键盘254以及鼠标255，该人机接口被适配成与控制单元251进行通信。这种HMI接口 252允许用户在显示屏幕253上输入如镜片材料等的数值，以使得可以适当地控制磨床200的这些工具。
[0094]在图1中，控制单元是在连接到磨床200上的台式计算机上实施的。当然，作为一个变体，磨床的软件部分可以是直接在该磨床的电子电路上实施的。软件部分也可以是在远程计算机上实施的，该远程计算机经由专用或公共网络(例如，使用IP (因特网)通信协议)与磨床通信。
[0095]在剩下的说明中，将认为旨在接收眼镜片20的这个眼镜架是全框镜架，即包括通过梁架而彼此连接的两个镜框的全框镜架，这些镜框中的每一个都具有镜片可配合到其中的称为“座圈”的内槽。
[0096]图2示出(实线)此镜框的座圈底部的轮廓10的投影。
[0097]图2还示出(点划线)此轮廓10的“方框系统”方框11。
[0098]确切地说，应当记得，方框系统方框11是围绕轮廓10的投影来绘制的矩形，并且该矩形的两个边与水平线处于平行。
[0099]随后，以方框系统方框11的中心O形成极坐标系统P，Θ的原点。
[0100]在对眼镜片20进行修边之前，控制单元251要求获得轮廓10的几何形状。
[0101]这个获得的轮廓10将有可能(例如)采取一组三组元(Pi, 0i，Zi)的形式，这组三组元对应于表征了此轮廓10的形状的多个点的柱面坐标。
[0102]优选的是，这些三组元将从配镜师可访问的数据库集合中获得。由眼镜架制造商或眼镜片制造商或甚至由配镜师自身定期更新的此数据库集合将会为此目的而将各自与一种眼镜架模型相关联的多个记录包含在内。因此，每个记录将会包括一个标识符，该标识符标识该记录相关联的那种眼镜架的模型和表征此眼镜架模型的每个镜框的座圈底部的形状的一组360个三组元。
[0103]作为一种变体，轮廓10将有可能使用包括图像捕获装置和图像处理装置的一个成像装置来获得。表征了轮廓10的形状的多个点的二维坐标将有可能通过以下方式来借助这个成像装置获得:拍摄与眼镜架一起发货的样品镜片的照片，随后处理此照片以在这张照片上精确定位位于其边缘面上的360个点。
[0104]当然，表征轮廓10的形状的这360个点的三组元(P i; Θ i，Zi)还将有可能是通过其他方式来获得的，例如，通过对每个镜框的座圈底部的接触外廓测量来获得。
[0105]随后，对镜片进行对中操作，然后进行夹持操作。这两个操作是本领域中技术人员所熟知的，并且并不形成本发明的主题的一部分，因此仅对它们进行简要说明。
[0106]在对中操作过程中，确定镜片上标记或蚀刻的标记的位置，并且从中推导出镜片轮廓10所要求的位置(这样，一旦镜片已经遵循这个轮廓被修边并且配合到所选框架中，那么该镜片的光学中心相对于眼镜佩戴者的对应的眼睛是正确定位的)。
[0107]在夹持操作过程中，在以方框系统方框11的中心O为中心的位置上将抓取配件粘合剂粘结到镜片上，随后，借助这个抓取配件，镜片被夹持在机械加工设备200的这些轴202,203之间，以使得中心O被定位成在夹持轴线A7上的中心处。
[0108]随后，以两个操作进行修边，即粗车削操作和精加工操作。
[0109]对于镜片的粗车削，圆柱磨轮用于粗略地减少镜片的半径以达到接近于轮廓10的形状的形状。更精确地，此处，圆柱磨轮和摇臂201相对于彼此受控制而使得，针对镜片围绕夹持轴线A7的每个角位置Θ i，镜片的半径被减小到等于轮廓10的半径P i的长度。
[0110]为了精加工镜片，用成形磨轮来在镜片的边缘面上形成一个装配肋部或“斜面”，该装配肋部的尖端在长度方向上沿着一个形状与轮廓10的形状相类似的路径而延伸。更精确地，此处，圆柱磨轮与摇臂201相对于彼此受控制而使得，针对镜片围绕夹持轴线A7的每个角位置Qi，镜片斜面的尖端的半径被减小到等于P1-1c1的长度，其中Ic1是考虑到以下事实的一个预设常数:斜面的尖端并不与座圈的底部接触而保持距后者一定距离。
[0111]应当注意，在这个精加工操作过程中，眼镜片20是相对于磨轮轴线A6遵循着一条从轮廓10的形状推导出的路径的。
[0112]当然，如果镜片旨在配合在半框的眼镜框中，那么会用切槽圆盘222来精加工镜片。基部224、精加工模块220以及摇臂201则会相对于彼此更精确地受控制而使得，针对镜片围绕夹持轴线A7的每个角位置Θ i，形成凹入镜片的边缘面中的一个凹槽，此凹槽的底部与夹持轴线A7分开的距离等于P 1- k2，其中k2是取决于此凹槽所期望的深度的一个预设常数。
[0113]根据本发明，在夹持操作与多个修边操作中的一个修边操作之间，并且此处，更具体地是，在粗车削操作与精加工操作之间实施了一个中间操作。
[0114]总体来说，此中间操作包括:使磨床200的不同构件遵循一条非常接近于在精加工操作过程中机械加工眼镜片20时它们所遵循的路径的路径，但是空载的，即镜片并没有触及这些工具之一，以便在考虑到起作用的摩擦力和惯性力的情况下测量移动这些构件穿过开放空间所要求的力的空载值。
[0115]更精确地，这种中间操作包括:在一方面，使得对轴202、203的旋转、摇臂201的缩回ESC以及该组磨轮210的转移TRA的进行控制方式为使得镜片围绕本身进行完全旋转从而遵循一条使得镜片边缘面与所选工具保持相距一段小的距离的路径；并且另一方面，记下针对镜片围绕夹持轴线A7的每个角位置Θ i应变计234所测量到的机械加工力的空载值，并将该空载值存储在存储器中。
[0116]这样，在精加工操作过程中，就有可能根据眼镜片20实际施加给工具的力(该力对应于机械加工力的测量值减去事先测量到的这种空载值)来控制这些构件、并且尤其是摇臂201的缩回ESC。
[0117]以下是对此中间操作的实现方式的详细说明。
[0118]控制单元251启动而计算眼镜片20所必须遵循的、使得该眼镜片的边缘面保持与该成形磨轮相距一段小的距离的、相对于成形磨轮的路径。
[0119]如上所述，在修边方法的此阶段上，针对镜片的每个角位置Θ i，镜片的边缘面都被定位成与夹持轴线A7相距一个距离P i。
[0120]接着，希望的是使得对磨床200的多个构件的进行控制的方式为使得，针对镜片的每个角位置Θ i，成形磨轮都在与夹持轴线A7相距严格大于距离P i的一个距离P ’ i处经过。
[0121]如图2所示，双组元(P θ)于是限定了一个比轮廓10大的中间轮廓12，该轮廓12对应于相对于眼镜片20的边缘面成形磨轮的工作表面将遵循的路径。
[0122]在当前情况下，距离P ’ i选择的方式为使得该中间轮廓12在各点处都与轮廓10以小于5晕米的非零距尚分开。[0123]更精确地，此处，这些距离是使用以下关系来计算的:
[0124]P ’ i=h.P i;其中h是在此等于1.1的一个预设常数。
[0125]因此，中间轮廓12是轮廓10的具有中心O并且比率为h的同位相似变换。
[0126]作为一种变体，这些距离P ’ i当然可以不同方式来计算。通过举例，如在图3中示出，中间轮廓12’可以是通过将一个常数添加到轮廓10'上来进行计算的，这样会使得这两个轮廓之间的间隔d保持恒定。
[0127]在任何情况下，都会将摇臂201的缩回ESC、轴202、203的旋转以及该组磨轮210的转移TRA控制成使得，针对镜片围绕夹持轴线A7的每个角位置Θ i，磨轮都被定位成与夹持轴线A7相距一个距离P ’ it)
[0128]随后，针对镜片的每个角位置Θ i，记下由应变计234测量到的机械加工力的空载值Ftli，然后将该空载值在存储器中存储在控制单元251的专门数据库中。
[0129]随后，在精加工步骤中，针对镜片的每个角位置Qi都测量机械加工力的有载值Fli，并且根据刚刚测量的有载值F1H与在中间步骤中测量到的空载值Ftli之间差Λ Fi来控制摇臂201的缩回ESC。
[0130]应当理解，在某个因数内，这个差AFi对应于镜片实际施加给成形磨轮的力。
[0131]在镜片精加工的第一实现方式中，是使用力来控制摇臂201的。
[0132]在这个模式中，摇臂201的缩回ESC得到更精确的控制从而使得这个差AFi保持恒等于一个预设阈值，该预设阈值被限定成若高于其则眼镜片20就可能会有从轴202、203之间滑出的风险、或若高其则成形磨轮或镜片就可能会损坏的阈值。
[0133]以此方式，镜片得以用最佳速度来斜切。
[0134]在这个操作过程中，考虑到斜切镜片所花费的时间长度，就有可能从中推导出成形磨轮磨损的近似值。
[0135]随后，在超过一个预设程度的磨损的情况下，可以将控制单元编程为通过显示一个警报消息来借助屏幕253警示用户。
[0136]在这个操作过程中，考虑镜片的机械加工速度，还有可能检测在镜片的机械加工过程中的故障或问题，例如像，由用户输入有待修边的镜片的材料方面的错误。
[0137]随后，在此又一次，可以将控制单元编程为通过显示一个警报消息来由屏幕253警示用户。尤其可以提供的是查找此故障或问题的原因，并且显示该原因以便使配镜师的工作更为容易。
[0138]在被称为精细精加工操作的最后一个操作过程中，使用抛光磨轮来对眼镜片20进行抛光，并且使用铣削切刀223来进行倒角加工。
[0139]在这个操作过程中，通过与前述操作中相同的方式，针对镜片的每个角位置Θ i都测量机械加工力的有载值F2i从而使得可以根据由镜片实际施加给抛光磨轮或铣削切刀的力来控制摇臂201的缩回ESC (此力是从刚刚测量的有载值F2H与在中间步骤过程中测量的空载值Ftli之间的差AF’ 1推导出的)。
[0140]对于抛光而言，对摇臂201的缩回ESC进行更精确的控制从而使得这个差AF’ ,特别小由此来确保对镜片的边缘面的平滑抛光。在此应当理解，是通过确定由镜片实际施加给抛光磨轮的力的精度来使得这种平滑抛光成为可能的。
[0141]一旦被修边、倒角加工并且抛光，眼镜片就使用第二轴203的平移移动性来最终从磨床200中取出，并且随后被装配到所选眼镜架的对应镜框之中。
[0142]在镜片的精加工步骤的第二实施例中，磨床的各种构件都是使用速度来控制的，这样就使得循环时间等于一个预设时间长度AT。
[0143]因此，从一个镜片到另一镜片，磨床总是花费相同量的时间来精加工镜片，具体的说，无论成形磨轮的磨损情况如何都是如此。
[0144]根据本发明，提供了对于控制这些镜片的不可变模式的两个例外情况。
[0145]第一例外情况包括:如果差AFi超过一个预设阈值达一个预设时间长度(从而表明，例如，成形磨轮被磨损)，那么不再使用速度而是使用力来控制磨床从而使此差AFi达到该预设阈值。因此，应当理解，如果情况是这样的话，则用于实施这种精加工步骤的循环时间会超过所述预设时间长度AT。
[0146]第二例外情况包括:如果这个差AFi关于时间的导数超过一个预设阈值(由此表明机械加工力在某类问题之后突然变化)，那么减小镜片的机械加工速度。在此应当理解，用于实施此精加工步骤的循环时间因此也会超过所述预设时间长度AT。
[0147]在本发明的这个实施例中，还可以在精加工每个镜片的步骤后确定在镜片的整个精加工过程中由磨床施加给此镜片的力的特征指标。
[0148]例如可以提供的是，通过记录在精加工步骤过程中得到的最大差AFi，而将这种力所达到的最大值存储在存储器中。作为一个变体，也可以记录这种力的平均值。
[0149]接着，在一个监测步骤中，可以将这个指标与一个预设阈值进行比较。
[0150]因此，当这个指标超过阈值时，控制单元应被编程为通过屏幕253来警示用户:他们的成形砂轮磨损了，并且如果不更换该成形磨轮的话至少有必要避免机械加工由特别硬的材料制成的镜片。
[0151]在这个监测步骤中，控制单元还将有可能监测所述指标中的变化，以便具体证实这种变化是否是正常的。如果此变化是不正常的，那么将有可能通过在屏幕253上显示一个警报消息来警示用户，以便通知用户出现问题。
[0152]控制单元还将有可能根据此变化来计算成形磨轮的剩余寿命，并且在屏幕上显示成形磨轮在需要更换之前仍能可靠执行的循环数。
[0153]当然，还可以将此剩余循环数直接发送给技术人员，这样使得用户不再必须呼叫技术人员，而是他们自己将会在成形磨轮磨损后来替换该成形磨轮。
[0154]根据这个变体，控制单元还可以重新校准其各种构件的位置，以便将成形磨轮的磨损考虑在内。
[0155]本发明决不受限于所描述和所示出的这些实施例，并且本领域的技术人员将能够对本发明作出多种修改而不背离本发明的范围。
[0156]具体来说，可以用安培计来替换应变计，这样通过测量向致动轴202、203的电动机供应的电流的大小，就会允许确定这种机械加工力。
[0157]还可以用双向应变计(或用两个单向应变计)来替换单向应变计，以便不仅测量由镜片施加给工具的机械加工力的径向分量，而且还测量此力的切向分量。
[0158]此外，还可以提供的是当镜片仍有一种圆形轮廓时，在镜片的粗车削操作之前就实施这种中间操作。
[0159]此变体的优点在于，有可能使得粗车削操作的持续时间最小化，这是使得对摇臂进行控制的方式为使得镜片在粗车削磨轮上施加一个接近于所允许阈值的力。
[0160]然而，该变体的缺点在于，机械加工力的空载值是通过沿着远离轮廓10的一条路径控制磨床的构件来测量的，这个空载值并不能精确地表示在精加工操作和精细精加工操作过程中实际作用在该磨床的这些构件上的摩擦力和惯性力的程度。为了避免这些缺点，当然有可能在粗车削操作与精加工操作之间再次重复中间步骤，而这次，磨床的这些构件是沿着接近轮廓10的一条路径来控制的。
[0161]还将有可能用多次经过来进行镜片的粗车削，从而对于每次经过都重复这个中间步骤。
[0162]作为另一变体，可以提供的是根据在对前一镜片(η )进行修边前的、在开放空间中测量到的这些空载值来对一个镜片(η+1)进行修边。
[0163]具体来说，当有待先后修边的这两个镜片相同时，有可能对它们二者应用相同的修边设定值。
【权利要求】
1.一种用于使用机械加工装置(200)来对眼镜片进行修边(20)的方法，该机械加工装置配备有:一个用于夹持该眼镜片(20)的装置(202，203);—个用于对该眼镜片(20)进行机械加工的工具(210，222，223);以及一个力传感器(234)，该力传感器被适配成测量与由该机械加工工具施加给该眼镜片(20)的力有关的一个力，该方法包括: -将该眼镜片(20)夹持在所述夹持装置(202，203)中的一个步骤，以及 -使用所述机械加工工具(210，222，223)来对该眼镜片(20)进行修边的一个步骤，在该步骤中，测量了所述力的有载值，并且根据该测量出的有载值来相对于所述夹持装置(202，203)对所述机械加工工具(210，222，223)进行控制以便使该眼镜片(20)从初始轮廓(10)形成一个有不同形状的最终轮廓， 其特征在于，该方法在所述夹持步骤与所述修边步骤之间包括至少一个中间步骤，其中，相对于所述夹持装置(202，203)来对所述机械加工工具(210，222，223)进行控制从而遵循从所述初始轮廓(10)推导出的一条路径无接触地行进通过所述眼镜片(20)的周围，并且其中，记录了由该力传感器(234)测量到的所述力的空载值，该值是与在自由空间中相对于所述夹持装置(202，203)移动所述机械加工工具(210，222，223)所要求的力有关的，从而考虑到工作时的摩擦力和惯性力，并且 其特征在于，在该修边步骤中，根据所记录的空载值来控制所述机械加工工具(210，222，223)。
2.如前一项权利要求所述的修边方法，其中所述路径遵循所述初始轮廓(10)并与该初始轮廓分离至多5毫米的一个距离。
3.如以上权利要求之一所述的修边方法，其中所述路径描述了一个中间轮廓(12)，该中间轮廓是通过同位相似变换或者常数添加而从所述初始轮廓(10)推导出的。`
4.如权利要求1至3之一所述的修边方法，其中所述修边步骤是一个粗车削步骤。
5.如权利要求1至3之一所述的修边方法，其中所述修边步骤是在一个粗车削步骤之后进行的一个精加工步骤，并且在该步骤中，所述中间步骤出现在该粗车削步骤与该精加工步骤之间。
6.如前一项权利要求所述的修边方法，其中所述精加工步骤包括一个切槽操作、一个斜切操作、一个纟先削操作和/或一个倒角加工操作和/或一个抛光操作。
7.如以上权利要求之一所述的修边方法，其中，所述夹持装置(202，203)被适配成通过使该眼镜片(20)的角位置(Θ P增量一个规则的增量来驱动该眼镜片进行旋转； -在该中间步骤中，所述力的该空载值是针对这些夹持装置(202，203)的每个增量而记录的， -在该修边步骤中，所述力的该有载值是针对这些夹持装置(202，203)的每个增量而测量的，并且 -针对该修边步骤中的每个增量，所述机械加工工具(210，222，223)都是根据在该中间步骤中针对前一增量所测量的该空载值与针对对应增量所记录的该空载值之间的差来控制的。
8.如权利要求1至7之一所述的修边方法，其中，在该修边步骤中，所述机械加工工具(210，222，223)是相对于所述夹持装置(202，203)来控制而使得由所述机械加工工具(210，222，223)施加给该眼镜片(20)的力保持基本等于一个预设常数，该力是从所测量到的有载值与对应的所记录的空载值之间的差来推导出的。
9.如权利要求1至7之一所述的修边方法，其中，在该修边步骤中，相对于所述夹持装置(202，203)对所述机械加工工具(210，222，223)进行控制的方式为使得用于实施此修边步骤的循环时间等于一个预设时间长度。
10.如权利要求9所述的修边方法，其中，如果所述差超过一个预设阈值达一个设定时间长度的话，则根据所测量到的有载值与对应所记录的空载值之间的差，来相对于所述夹持装置(202，203)对所述机械加工工具(210，222，223)进行控制，其方式为使得用于实施此修边步骤的循环时间超过所述预设时间长度。
11.如权利要求9和10之一所述的修边方法，其中，如果所述差的导数超过一个设定阈值的话，则根据所测量到的有载值与对应所记录的空载值之间的差，来相对于所述夹持装置(202，203)对所述机械加工工具(210，222，223)机械控制，其方式为使得用于实施此修边步骤的循环时间超过所述预设时间长度。
12.如权利要求9至11之一所述的修边方法，其中，在所述修边步骤结束时，确定了在该修边步骤中由所述机械加工工具(210，222，223)施加给该眼镜片(20)的力的一个特征指标，这个指标是取决于至少一个测量到的有载值与相应所记录的空载值之间的该差的；并且其中，提供了一个监测步骤，在该监测步骤中，将所述指标与一个阈值进行比较，以便证实该机械加工工具(210，222，223)是在一种适合状态下运行。
13.如权利要求9至12之一所述的修边方法，其中，在所述修边步骤结束时，将在该修边步骤中由所述机械加工工具(210，222，223)施加给该眼镜片(20)的力的一个特征指标存储在存储器中，该指标是取决于至少一个测量到的有载值与相应所记录的空载值之间的差的；并且其中，提供了一个监测步骤，在该监测步骤中，监测了所述指标的变化。
14.一种用于对眼镜片(20)进行机械加工的装置，该装置包括:· -一个用于夹持眼镜片(20)的装置(202，203)， -一个用于对眼镜片(20)进行机械加工的工具(210，222，223)， -一个力传感器(234)，该力传感器被适配成测量与该机械加工工具(210，222，223)施加给该眼镜片(20)的力有关的力，以及 -用于相对于所述夹持装置(202、203)来对所述机械加工工具(210，222，223)进行控制的一个单元(251)， 其特征在于，所述控制单元(251)被适配成实施如以上权利要求之一所述的修边方法的该中间步骤和该修边步骤。
15.如前一项权利要求所述的机械加工装置，其中所述力传感器(234)包括至少一个单向应变计或一个双向应变计。
【文档编号】B24B9/14GK103826798SQ201280046448
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年8月29日 优先权日:2011年9月26日
【发明者】C·勒迈尔, S·皮诺特 申请人:埃西勒国际通用光学公司