一种镜片参数接触式检测装置及方法与流程

本发明涉及一种镜片参数接触式检测装置及方法。

背景技术：

通过向模具内浇注树脂成型的半成品镜片，经过开模、割边、清洗等工序加工后形成成品镜片，需对成品镜片的参数进行检测，以判断成品镜片是否合格。目前检测镜片的参数采用的是焦度计，焦度计是将测量光束投光到镜片，通过受光元件接受透射了镜片的测量光束，从而对镜片参数(例如，菱镜度、球镜度等)进行检测。

cn204612900u公开了一种焦度计，如图1和图2所示，使用时，将被测镜片放置于镜片承座16上。通过光源控制电路板69启动光源70，光源70发射的光束依次穿过小孔光阑67、物镜66、被测镜片以及栅格分划板14，栅格分划板14将接受的光束分划成99块，最后由图像控制电路板15接收此被分化的光束信号传送至核心电路板，经核心电路板的信号转换以及数字运算可将提示显示于显示屏上。此时，可根据显示屏的提示调整被测镜片的位置使其进入测量区域内，再微调被测镜片使其的光学中心与光束中心重合。再移动压片支臂板5使得挂钉51能脱离挂钩板1，在第一弹性件62的作用下，压片支臂板5连带压片笔组件7复位至最低端。此时，被测镜片则被固定于镜片承座上。这种检测方法存在以下缺点：

第1，压片支臂板5带动压片笔组件7压在镜片上，容易造成镜片的表面(轴向端面)磨损；

第2，需通过人工操作换镜片移动，使镜片的光学中心移到与镜片承座16上的栅格分划板14的十字线重合，显然，该过程需要耗费时间，检测速度慢，如果批量检测，容易使操作人员产生视觉疲劳；

第3，当压片支臂板5带动压片笔组件7压在镜片上，镜片与压片笔组件7形成紧密贴合，镜片承座16最采用橡胶制成以缓冲压片笔组件7对镜片的作用力，因此，上述紧密贴合容易使橡胶套在镜片的表面形成一圈橡胶压痕，这种橡胶压痕难以清理，对于生产商生产的产品来说，一旦有压痕存在，即为报废品，因此上述检测方法无法适用于工厂镜片生产数量大的批量检测；

第4，上述检测方法适用于配眼镜时的检测，由于检测速度慢，对于每日生产成千上万片镜片的工厂来说，上述检测方法根本检测不过来，因此，在检测效率方面，上述检测方法无法适用于工厂镜片生产数量大的批量检测；

第5，压片支臂板5带动压片笔组件7压在镜片上，而镜片则通过镜片承座16支撑，根据图1和图2的示意可看出，镜片承座16是套在栅格承座13上的，因此，镜片与栅格分划板14的间距很小，如果损伤人员操作不当，使压片支臂板5下移的尺寸过大，或者操作人员的手直接压在镜片上，造成镜片破裂，由于压片笔组件7或操作人员的手对镜片形成的人作用力是轴向的作用力，因此很容易使破裂的镜片损坏栅格分划板14。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可批量对镜片参数检测的装置及方法。

一种镜片参数接触式检测装置，包括具有光源组件和图像控制组件的焦度计，在光源组件和图像控制组件形成空档的区域，还包括：

夹持机构，夹持机构夹持镜片的周面，夹持机构将夹持的镜片送至焦度计的光源组件下方并使镜片的光学中心与光源组件的光束中心对正，镜片与焦度计的图像控制组件处于非接触状态；

升降机构，所述焦度计安装在升降机构上，升降机构驱动焦度计上升使焦度计的图像控制组件与镜片接触。

一种镜片参数的检测方法，包括一种镜片参数接触式检测装置，包括以下步骤：

夹持机构夹持镜片的周面，夹持机构将夹持的镜片送至焦度计的光源组件下方并使镜片的光学中心与光源组件的光束中心对正，镜片与焦度计的图像控制组件处于非接触状态；

升降机构驱动焦度计上升使焦度计的图像控制组件与镜片接触；

焦度计工作对镜片参数进行检测。

本发明的优点为：镜片不会被压在镜片承座，避免了镜片磨损或破裂，防止了对焦度计的图形控制组件造成损伤；检测时，镜片与焦度计的图形控制组件之间只有轻微接触，因此，避免了在镜片上形成压痕。无需操作人员将镜片的光学中心与焦度计的光束中心对正，利于提高检测效率，实现了镜片的批量检测，能适用于工厂生产的大批量镜片的检测。

附图说明

图1及图2为背景技术中的焦度计的示意图；

图3为本发是的一种镜片参数接触式检测装置的剖视图；

图4为本发是的一种镜片参数接触式检测装置的立体图；

图5为本发明中的焦度计的示意图；

图6为本发明中的夹持机构的示意图；

图7为夹持机构将被测镜片的光学中心与光源组件光束中心对应的示意图；

图8为本发明中的自动送送机构的示意图；

图9和图10为焦度计上升后图像控制组件与镜片接触的示意图；

说明书附图3至10中的标记：

a为镜片，b为放料区域，c为收料区域；

1为焦度计，11为光源组件，12为图像控制组件，13为区域；

2为夹持机构，21为夹臂本体，22为滑动组件，23为限位部件，24为第二驱动器；

3为升降机构；

4为自动送料机构，41为传送带，42为第一驱动器，43为间隔；

5为台面，51为通孔。

具体实施方式

如图3所示，本发明的一种镜片参数接触式检测装置，包括焦度计1、夹持机构2、升降机构3，下面对各部分以及它们之间的关系进行详细说明：

如图4和图5所示，在焦度计1上具有光源组件11和图像控制组件12，在光源组件11与图像控制组件12之间存在空档的区域13，区域13为镜片a的检测提供了操作空间，光源组件11用于发射出光束，光源组件11可采用如cn204612900u中由光阑座、光源控制电路板、光源、物镜等部件结构组成，这些部件之间的具体关系在此不作详细。图像控制组件12包括图像获取组件以及缓冲部件组件，图像获取组件采用如cn204612900u中由图像控制电路板、栅格分划板、栅格承座组成的结构，这些部件之间的具体关系在此不作详细，而缓冲部件则套在栅格承座的外周面上。光源组件11发射出的光束穿过被测镜片a后，栅格分划板将接受的光束进行分划，再由图像控制电路板将分化的光束信号转换以及数字运算可将提示显示于显示屏上。

如图3、图4和图6所示，夹持机构2夹持镜片a的周面，夹持机构2将夹持的镜片a送至焦度计1的光源组件11下方并使镜片a的光学中心与光源组件11的光束中心对正，镜片a与焦度计1的图像控制组件12处于非接触状态。

如图3、图4和图6所示，夹持机构2夹持镜片a的周面，这种夹持方式不会镜片a的表面(即轴向端面)形成接触，因此，夹持机构2对镜片a不会产生损伤。即使这种夹持方式即使对镜片a的周面因摩擦造成损伤，用户去商店配眼镜时，为了使镜片与镜框匹配，商店工作人员会沿着周向切除镜片的一部分，从而，本实施方式中的夹持方式不会对成为成品的镜片a造成任何影响。

如图3、图4和图6所示，由于光源组件11的光束中心与图像控制组件12的栅格分划板中心位于同一直线上，因此，通过夹持机构2将的镜片a光学中心与光源组件11的光束中心对正后，这样不再需要通过操作人员去校对镜片a的光学中心与栅格分划板中心是否同心，提高了检测的效率。

如图3、图4和图6所示，通过夹持机构2对镜片a进行夹持后，使镜片a与图像控制组件12处于非接触状态，即镜片a是悬置在所述区域13中的，这样避免了将镜片a压在图像控制组件12上。而且由于夹持机构2对镜片形成的夹持作用力是径向的作用力，即使在夹持过程中因夹持作用力过大或者镜片a自身质量原因而破裂，由于破裂的镜片a与图像控制组件12之间存在很大的间距，因此，不会损害到图像控制组件12中的栅格分划板。

如图3、图4和图6所示，对于本实施例中的夹持机构2而言，优先采用的结构为：包括对镜片周面进行夹持的夹持组件以及驱动夹臂移动的第二驱动器24，第二驱动器24与夹持组件的一端连接。第二驱动器24优先选用直线驱动器。夹持组件至少为一对，因此，为了便于连接两个或以上的夹持组件，并且两个夹持组件的工作能获得同步，本实施例中，直线驱动器优先采用气动夹指，该气动夹指上的夹爪为平行夹爪。

如图3、图4和图6所示，夹持组件的轴向平行于镜片a的轴向，当夹持组件沿镜片a的径向位移时，夹持组件夹持对镜片的周面。所述夹持组件包括平行于镜片a轴向的夹臂，夹臂的一端与第二驱动器24连接，夹臂的另一端为自由端。

如图3、图4和图6所示，所述夹臂优先采用的结构为：包括夹臂本体21、滑动组件22、限位部件23，滑动组件22与夹臂本体21滑动配合，当有平行于滑动组件轴向的外力作用于滑动组件22上时，滑动组件22沿着夹臂本体21的轴向移动，夹臂本体21可以采用金属材料或玻璃制成，优先采用金属材料制成，采用金属制作的夹臂本体21的经加工使其表面光滑，以利于滑动组件22沿着夹臂本体21滑动。

如图3、图4和图6所示，所述滑动组件22包括滑动轴承、缓冲套，滑动轴承与夹臂本体21滑动配合，该缓冲套套在滑动轴承上。滑动轴承采用金属材料制成，缓冲套采用橡胶材料制成。当夹持机构2对镜片a夹持时，该夹持机构2中的滑动组件22对镜片a形成夹持作用力，因此，当镜片a受到轴向作用力时，镜片a与滑动滑件22一同进行轴向位移，这样能减小镜片a所受的冲击力。

如图3、图4和图6所示，限位部件23对滑动组件22的一端形成限位，限位部件与夹臂本体连接。由于滑动组件22会沿着夹臂本体21滑动，因此，通过连接限位部件23对滑动组件形成限位作用，以避免滑动组件22在自身的重力作用下与夹臂本体21分离。

如图3、图4和图6所示，所述焦度计1安装在升降机构3上，升降机构3驱动焦度计1上升使图像控制组件12与镜片接触。由于镜片a是悬置在所述区域13中的，与图像控制组件12之间的间隔距离较大，在这种状态下不能准确检测到镜片a的参数，因此，本实施例中，通过将焦度计1安装在升降机构3上，升降机构3驱动焦度计1上升后，使镜片a与图像控制组件12之间的间隔距离获得改变。优选地，升降机构3驱动焦度计1上升使图像控制组件12与镜片a接触，这种接触由于尺寸是可控的，因此，接触的作用力非常小，能避免图像控制组件12中由橡胶材料制作的缓冲部件在镜片a上形成难以清理的压痕。升降机构3为直线升降机构，直线升降机构可以采用气缸、液压缸、电机驱动的丝杆机构等。

如图4和图9所示，通常的设置是，焦度计1升降的尺寸是固定的，例如升降尺寸为50mm，但由于升降机构3与焦度计1运动时形成惯性作用，即使升降机构3停止工作，由于焦度计1在惯性作用力下也会再移动微量的尺寸，例为0.1mm，虽然这个尺寸非常小，但对镜片a会形成冲击。本实施例中，通过上述夹持组件中的滑动组件22相对夹臂本体21轴向位移，使得镜片a在受到轴向作用力时移动，这样，可避免镜片a在与图像控制组件12接触时受到冲击。同时避免了图像控制组件12中由橡胶材料制作的缓冲部件在镜片a上形成压痕。

如图4所示，上述实施例中的夹持机构2工作时与焦度计1的位置优先设置的方式为，夹持机构2的夹持镜片a的夹持组件位于所述区域13中，夹持机构2的夹持组件则在区域13外部且位于焦度计1的一侧。上述位置关系可以避免夹持机构2的第二驱动器占用区域13，从而避免检测受到不必要的干扰。在非工作状态下，夹持机构2工作时与焦度计1的位置关系可与工作时的关系一致。因此，在一个或多个实施例中，设置为夹持机构2提供被测镜片a的自动送料机构4，该自动送料机构4从焦度计1的光源组件11与焦度计1的图像控制组件12之间的区域13穿过。

如图3、图4和图8所示，在一个或多个实施例中，夹持机构的一部分位于所述区域13中，夹持机构2的夹持镜片a的夹持组件位于所述区域13中，因此，当自动送料机构4将镜片a送至区域13中后，介于自动送料机构4穿过区域13的关系，能方便夹持机构2将镜片a夹持，并且由于夹持机构2的中心与光源组件的中心位于同一直线上，夹持机构2在夹持镜片a后，镜片a的光学中心与光源组件11的光束中心对应。

如图3、图4和图8所示，所述自动送料机构4包括承载多个镜片的传送带41、第一驱动器42，传送带41从焦度计1的光源组件11与焦度计1的图像控制组件12之间的区域13穿过；第一驱动器42驱动传送带41移动，使得承载于传送带41上的镜片a跟随传送带41移动。

如图3、图4和图8所示，传送带41优先采用皮带，传送带41的数量优选采用两个，两个传送带41之间具有间隔43，该间隔43供光源组件11发出的光束通过，或者升降机构3驱动焦度计上升时，图像控制组件12的端部穿过间隔43后与镜片a接触。由于采用传送带41对镜片a输送，并有夹持机构将镜片a的光学中心与光源组件11的光束中心对应，因此，操作人员在放料区域b将镜片a放置在传送带41上时没有局限性，即只要将镜片a放置在传送带41上不会掉落即可。

如图3、图4和图8所示，由于夹持机构2中的夹持组件为一对，因此夹持机构2中的夹持组件分布在传送带41的两侧，并且，夹持组件中的夹臂本体21的端部延伸到传送带41承载镜片a的部分的下方，这样，当夹持机构2夹持镜片a时，不会与传送带41产生干涉，并且与镜片a的接触面积更大，对镜片a夹持具有更高的可靠性。

如图3和图8所示，第一驱动器42包括主动带轮和被动带轮以及电机，电机与主动带轮连接，传送带41绕性地安装在主动带轮和被动带轮上，当电机运行时，传送带41在主动带轮的带轮下形成循环运动，从而，可连续地镜片a将放置在传送带41上，从而为夹持机构2连续提供被测镜片a。

如图3所示，在一个或多个实施例中，如图1所示，包含一个机架(图中未示出)，第二驱动器24安装在机架上。机架上设有台面5，台面5上设有通孔51，所述升降机构3位于台面5的下方(从图上看)，所述焦度计1与升降机构3连接后，焦度计1在升降机构3的驱动下，焦度计1穿过通孔51。所述传送带41位于通孔51中，第一驱动器42与机架连接(图中未示出)，第一驱动器42的至少一部分位于通孔51中，当焦度计1升降时，焦度计1的光源组件11与传送带41(传送带41不会升降)之间的间距产生变化，从而改变光源组件11与镜片a之间的距离。

利用上述实施例中的一种镜片参数接触式检测装置对镜片进行检测时，包括以下过程：

如图3所示，在放料区域b，由放料人员或者自动放料机构将镜片a放置在传送带41上，由于自动送料机构4从焦度计1的光源组件11与焦度计的图像控制组件12之间的区域13穿过，因此，第一驱动器41工作时，由自动送料机构4为夹持机构2输送被测镜片a，传送带41将镜片a传送到夹持机构2的工作部分的区域(即夹持组件的夹持区域)内。

如图4所示，夹持机构2夹持镜片的周面，夹持机构2将夹持的镜片a送至焦度计1的光源组件11下方并使镜片a的光学中心与光源组件11的光束中心对正(如图4所示)，这时，镜片a与焦度计1的图像控制组件处于非接触状态。该过程中，第二驱动器24驱动夹臂本体21沿镜片a的径向收缩，滑动组件22与镜片a形成抵顶。

如图9和10所示，升降机构3驱动焦度计1上升使焦度计1的图像控制组件12与镜片a接触。由于图像控制组件12具有惯性，图像控制组件12与镜片a接触时，该惯性会作用于镜片a上，由于滑动组件22可以滑动，因此，镜片a受到图像控制组件12的惯性作用力下，会形成轻微的移动。

如图9和10所示，最后，焦度计1工作对镜片a的参数进行检测。即光源组件11发射出的光束穿过被测镜片a后，栅格分划板将接受的光束进行分划，再由图像控制电路板将分化的光束信号转换以及数字运算将检测的参数显示于该焦度计的显示屏上。如检测至的参数符合要求，则由夹持机构2释放被测镜片a到传送带41上，自动送料机构4送走合格镜片的同时，下一个被测镜片a位移至夹持组件的工作区域内进行检测。检测合格的镜片a被传送带41送至收料区域c，由收料人员或者自动收料机构将合格的镜片收走。如检测到的参数不符合要求，则由焦度计1发出警示信号，同时镜片a被传送带41送至收料区域c，由收料人员或者自动收料机构将不合格的镜片a收入不合格品区。

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员根据上述方式所作出的各种演变均在本发明权利要求的保护范围之内，例如：

(a)，夹持机构2可以采用工业机器人，镜片a放置在镜片框架内，工业机器人将镜片a从料筐内取走后送至区域13内，工业机器人以夹持的方式取走镜片框架内的镜片a。

(b)，作为上述实施方式的变形，夹持机构2的夹持镜片a的自动送料机构4从焦度计1的光源组件11与焦度计1的图像控制组件12之间的区域13穿过可移出到区域13的外部，例如，设置一个摆动驱动机构，该摆动驱动机构与夹持机构2的第二驱动器24连接，通过摆动驱动机构驱动第二驱动器24摆动，从而使夹持机构2的夹持组件在区域13内外进行切换。

(c)夹持机构2还可采用如下结构：

包括螺杆、第一悬臂、第二悬臂、夹持组件、驱动电机、支架，螺杆上设有第一螺纹和第二螺纹，第一螺纹和第二螺纹的旋向相反，第一悬臂的一端与螺杆上的第一螺纹配合，第二悬臂的一端与螺杆上的第二螺纹配合，驱动电机与螺杆连接，驱动电机安装在支架上，支架上设有直线导轨，第一悬臂和第二悬臂分别与直线导轨滑动配合，驱动电机正转驱动螺杆顺时针旋转，螺杆传递动力使第一悬臂与第二悬臂相向直线运动，驱动电机反转驱动螺杆逆时针旋转，螺杆传递动力使第一悬臂与第二悬臂反向运动。

(d)，夹臂只包含夹臂本体，夹臂本体采用吸能(例如橡胶)材料制作而成。

(e)，自动送料机构4还可以采用如下结构：

包括第一升降驱动器、多个承载多个镜片的料筐、移筐机构，料筐重叠在第一升降驱动器上，料筐位于区域13外部，工业机器人与料筐配合，工业机器人将镜片a从料筐中取走后送至区域13内，当前料筐中的镜片a取完后，通过移筐机构将空料筐移走，第一升降驱动器驱动位于第一升降驱动器的料筐上升一个位置，工业机器人再从装满镜片的料筐中取镜片a。

(f)，焦度计1属于成熟的镜片检测产品，例如上海超捷仪器设备有限公司、上海凯斯达光电技术有限公司、潍坊市正华视光科技有限公司均生产和销售焦度计，然而每个生产厂商生产的焦度计1结构上大致有所变化，因此，本发明中的焦度计1上的光源组件11及图像控制组件12，不限于cn204612900u中所限定的结构，从而在使用时，焦度计1上的光源组件11及图像控制组件12的结构以具体生产商的配置为准。