Sensing device for tracing the contour of the openings of spectacles

European Patent EP0238877

Abstract of EP0238877
A sensing device for tracing the contour of openings (23) of spectacles for the circumferential grinding of spectacle lenses, having an axially movable sensing rod (21) engaging by means of a sensing part (24) in the groove of the frame opening (23), and also a movable plate (8) to which the spectacle frame (14) is detachably fastened, and a measurement transducer for the movement of the sensing part. In such a device, the values defining the space curve of an opening of the spectacle frame are to be determined by means which are of simple design, can readily be operated and surveyed, and also take up little space. To this end, the invention provides for the plate (8) carrying the spectacle frame (14) to be continuously rotatable about a stationary vertical axis (M), for the sensing rod (21) guided in a straight line to be arranged on a supporting part (slide 18) and to be movable with the latter on a straight path parallel to the plate plane, and for a first displacement transducer (30, 31) of the sensing rod to be arranged on this supporting part (18) and for a second displacement transducer (36, 37), perpendicular hereto and located in the direction of movement of the supporting part (18), to be arranged between the supporting part (18) and a stationary part (4a) of the device, the measured values from both displacement transducers (30, 31; 36, 37) being fed together with the measured values from an angle transducer (motor 12) to a control device (33).

Gottschald, Dr. Lutz -Ing (Am Meerbusch 5, Meerbusch 2, D-4005, DE)

EP19870102656

04/29/1992

02/25/1987

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Wernicke & Co. GmbH (Jägerstrasse 58, Düsseldorf, D-40231, DE)

(IPC1-7): B24B9/14

DE3316619A
DE2332001B
DE2600497B
4096684				Automatic lens grinding machine

Rehders, Dipl. Jochen -Ing (Stresemannstrasse 28, Düsseldorf, 40210, DE)

1. Sensing device for sensing the contour of spectacle frame apertures for the edge grinding of spectacle lenses, having a sensing rod (21) engaging by a sensing part (25) into the groove (27) of the frame aperture (23), further having a rotatable plate (8) on which the spectacle frame (14) is detachably secured, and a measurement sensor (12, 36, 37) for the relative movement of the plate (8) and the sensing part (25) for picking up pairs of values consisting of an angle value and a radius value, characterised in that the plate (8) carrying the spectacle frame (14) is continuously rotatable about a stationary vertical axis (M), in that the rectilinearly guided sensing rod (21) is arranged axially movably on a carrier part (carriage 18) and can be moved with this along a straight path parallel to the plate plane, in that a first path sensor (30, 31) is arranged between the sensing rod (21) and the carrier part (18) and a second path sensor (36, 37) perpendicular to this and lying in the direction of movement of the carrier part (18) is arranged between the carrier part (18) and a stationary device part (4a), and in that both path sensors (30, 31; 36, 37) and an angle sensor (motor 12) are in communication with a control device (33) for processing the measurement values.

2. Sensing device according to claim 1, characterised in that the sensing part protruding into the groove (27) of the spectacle frame aperture (23) is a finger (24) on the non-rotatable sensing rod (21), parallel to the longitudinal axis of which the carrier part (18) is adjustable.

3. Sensing device according to claim 1, characterised in that the sensing rod (21) is arranged vertically and is under the effect of a spring (22) compensating for or approximately compensating for its weight.

4. Sensing device according to claim 1, characterised in that the sensing rod (21) co-operates indirectly or directly with a potentiometer (30, 13) as a first path sensor arranged parallel to the axial movement of the sensing rod.

5. Sensing device according to claim 1 and one of claims 2 to 4, characterised in that the sensing rod (21) can be adjusted in a bushing (19) arranged on a horizontal carriage (18), and the carriage (18) cooperates indirectly or directly with a potentiometer (36, 37) as a second path sensor.

6. Sensing device according to claim 1 and one of claims 2 to 5, characterised in that the motor (12) rotating the plate (8) on which the spectacle frame (14) can be clamped is connected as an angle value sensor to the control device (33).

7. Sensing device according to claim 1 and one of claims 2 to 6, characterised in that the carrier part (carriage 18) is under the effect of a compression or tension spring (34) lying parallel to the direction of the longitudinal axis of the sensing finger (24).

8. Sensing device according to claim 1 and one of claims 2 to 7, characterised in that the plate (8) carrying the spectacle frame (14) has an oblong aperture (16) lying with its longitudinal axis in the direction of the longitudinal axis of the non-rotatable sensing finger (24).

9. Sensing device according to claim 1 and one or more of claims 2 to 8, characterised in that the scanning rod (21) is guided via tongue and groove (28, 28a) in the guide bushing (19) on the carrier part (18).

Die Erfindung betrifft eine Tasteinrichtung zum Abtasten der Kontur von Brillengestellöffnungen für das Umfangsschleifen von Brillengläsern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE-A-33 16 619 ist eine Schleifmaschine für die Ränder von Brillengläsern mit einem elektronischen Datenspeicher bekannt, der die Umrißgestalt des Brillenglases in Form einer Datenmenge enthält. Zum Erfassen der Werte der Kontur der Brillengestellöffnung wird hierbei das auf einer Platte aufgespannte Brillengestell um eine Vertikalachse gedreht, wobei ein freies Ende eines Taststifts an einer Taststange am Innenumfang der Öffnung des Brillengestells zur Anlage kommt. Die Platte selbst ist hierbei auf einem längverschieblichen Schlitten gelagert, der unter Wirkung einer Feder gegenüber einem stationären Teil steht, so daß jedem Drehwinkel der Platte relativ zum Taststift ein digitalisierter Radius zugeordnet werden kann und diese beiden Wertepaare, d. h. der Drehwinkel und der zugeordnete Radius, von einem Speicher übernommen werden können, von dem aus die entsprechenden Teile der Brillenglasrandschleifmaschine gesteuert werden können.

Durch die DE-B-26 00 497 ist ein elektromechanischer Tastkopf zum Abtasten der Kontur von Brillengestellen beim Formschleifen von Brillenglaslinsen bekannt. Hier findet ein um seine Achse drehbarer Taster Anwendung, der zudem noch axial beweglich ist. Der hierbei zur Anwendung gelangende elektrische, aus einem ortsfest angeordneten Wandler und einem in diesen eintauchenden Anker bestehende Signalgeber weist eine Lagerung des Tasters als Kugelgelenk auf, wobei der axial bewegliche und um seine Achse drehbare Schaft des Tasters eine Taumelbewegung ausführt, deren Ausschlag in Verbindung mit der Drehstellung des Schaftes die Werte für die Reproduktion der ebenen Umfangskurve der Nut der Brillengestellöffnung zum Steuern der Umfangskurve des zu schleifenden Glases ergibt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die gattungsmäßige Einrichtung derart zu verbessern, daß mit konstruktiv einfachen, gut bedien- und überschaubaren sowie wenig Platz beanspruchenden Mitteln die die Raumkurve einer Brillengestellöffnung bestimmende Werte ermittelt werden, um mit diesen gespeichert oder unmittelbar den Schleifvorgang durchführen können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des Anspruches 1 vor. - Die Merkmale der abhängigen Ansprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Anspruches 1.

Durch die erfindungsgemäße Tasteinrichtung werden die Meßwerte der Brillengestellöffnung sowohl in einer senkrecht zwischen Brillengestellöffnung gelegenen Ebene als auch in der senkrecht zu dieser Ebene gelegenen horizontalen Richtung erfaßt. Auf diese Weise wird jeder Punkt der Brillengestellöffnung bzw. des Nutengrundes durch drei Meßwerte bestimmt. Diese Meßwerte lassen sich an der Brillenglasrandschleifmaschine unmittelbar oder nach Speicherung reproduzieren und steuern die Teile der Schleifmaschine zum Umfangsschleifen ohne Anwendung einer Schablone in zwei Achsen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und zwar zeigt

Fig. 1

die Draufsicht auf das Brillengestell und die drehbare Platte,

Fig. 2

den Eingriff des fingerartigen Tastteils in einen Abschnitt der Nut des Brillengestelles,

Fig. 3

im Vertikalschnitt die Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4

eine Einzelheit des unteren Endes der längsverschieblichen vertikalen Taststange und

Fig. 5

die Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist einen runden Rahmen 1 auf, der aus einem L-förmigen Profilstück 2 gebildet ist, dessen horizontaler Schenkel 3 auf Stützen 4 ruht, die mit ihrem Fuß 5 auf einer stationären Unterlage 6 aufsitzen. Auf dem horizontalen Schenkel 3 des Profilstückes 2 liegt der Rand 7 einer runden Platte 8 auf, deren Kante 9 an dem senkrechten Schenkel 10 geführt ist. Die Platte 8 kann um ihre vertikale Mittelachse M in Richtung des Pfeiles 11 gedreht werden. Hierzu dient ein an der Stütze 4a vorgesehener Motor 12, dessen Antriebswelle 13 in geeigneter Weise in einen entsprechenden Teil der Platte 8 eingreift, um diese in horizontaler Ebene zu drehen.

Die Platte 8 hat einen Durchmesser, der in der Lage ist, die eine Hälfte 14a eines Brillengestelles 14 zu tragen. Die Platte 8 kann auch ein Ausmaß haben, wodurch das gesamte Brillengestell, d. h. auch die zweite Brillengestellhälfte 14b auf der Platte aufliegt, z. B. auf der Plattenhälfte 8a nach Fig. 1.
Das Brillengestell 14, bzw. dessen Hälfte 14a wird durch Klemm- und Spannelemente 15 unverrückbar auf die Oberfläche 8a der Platte 8 gedrückt, die in Nähe ihrer Mittelachse M ein Lang- oder Ovalloch 16 aufweist, das vorzugsweise längliche oder ovale Form hat und deren Längsachse K in Richtung des Doppelpfeiles 17 (Fig. 1) gelegen ist.

Auf der Unterlage 6 ist ein Schlitten 18 in Richtung des Doppelpfeiles 17a (Fig. 3) parallel zur Längsachse K des Lang- oder Ovalloches in der Platte 8 verstellbar. Auf dem Schlitten 18, der einen Tragteil für die darauf angeordnete Büchse 19 bildet, ist die mit der allgemeinen Bezugsziffer 20 versehene Tasteinrichtung angebracht. Diese weist eine senkrechte Taststange 21 auf, die in der Büchse 19 auf- und abbewegbar und dort geführt ist sowie unter Wirkung einer Feder 22 steht, deren eines Widerlager die Oberseite des Schlittens 18 und deren anderes Widerlager die untere Stirnkante der Stange 21 bildet. Die Stärke der Feder 22 ist so gewählt, daß sie das Eigengewicht der Stange 21 ausgleicht oder weitgehend ausgleicht.

Das obere Ende der Taststange 21 ragt durch das Loch 16 der Platte 8 und durch die Öffnung 23 der Brillengestellhälfte 14a. Es trägt oberhalb der Platte 8 einen Taststift 24, dessen Längsachse parallel zur Richtung des die Bewegung des Schlittens 18 kennzeichnenden Doppelpfeils 17a gelegen ist, der eine längliche, fingerartige Ausbildung hat und entweder, wie in ausgezogener Linie in Fig. 3 erkennbar ist, leicht nach unter gebogen ist oder aber, wie strichpunktiert in Fig. 3 gezeigt ist, eine gerade Ausführung mit gleichfalls nach unten gerichtetem Ende besitzt. Das freie Ende 25 des Taststiftes besitzt spitzwinklig zueinander gelegene Seitenflächen und eine abgerundete Tastspitze 26, mit der der Taststift am Nutengrund 27 der Öffnung 23 der Gestellhälfte 14a gleitet, wenn die Platte 8 mit Hilfe des Motors 12 um die Achse M gedreht wird. Hierbei ist die längsverschiebliche Taststange 21 mit dem Taststift 24 undrehbar verbunden und die längsverschiebliche Taststange 21 über einen Nutenkeil 28, der in eine Nut 28a der Büchse 19 eingreift, gegen Drehen gesichert.

Die Taststange 21 trägt einen Ansatz, z. B. in Form eines Winkelstückes 29, dessen freies Ende 30 als Schleiffinger in ein Potentiometer 31 oder als Anker in eine elektromagnetische Spule derart eintaucht, daß mit dem Verstellen der Taststange 21 um des parallel hierzu gerichteten Schenkels des Winkelstückes 29 ein der Höhenlage des Taststifts 24 entsprechender Meßwert über die Leitung 32 einer Steuereinrichtung 33 zugeführt wird.

Auf dem Schlitten 18, an dem in Richtung des Doppelpfeiles 17 eine Feder 34 angreift, deren Widerlager durch den Schlitten 18 und die Stütze 4a z. B. gebildet wird, ist ein weiteres Winkelstück 35 vorgesehen, dessen freier Arm 36 als Anker in einer elektromagnetischen Spule oder als Schleiffinger in einem Potentiometer 37 gleitet, wodurch ein weiterer Steuerimpuls über die Leitung 38 der Steuereinrichtung 33 zugeführt wird, der der Horizontalstellung des Taststiftes 24 entspricht. Die Steuereinrichtung 33 empfängt daher Meßwerte der genannten Weggeber 30, 31 und 36, 37, die dem Verstellen der Taststange 21 in einer senkrecht zur Brillengestellöffnung gelegenen Ebene entsprechen und ferner in der senkrecht zu dieser Ebene gelegenen horizontalen Richtung.

Der Motor 12 der Platte 8 ist als Winkelgeber über die Leitung 39 ebenfalls mit der Steuereinrichtung 33 verbunden, so daß von dieser nicht nur die beiden vorstehend genannten Daten der Bewegung des fingerartigen Taststiftes 24 in zu der Stange 21 axialer und hierzu senkrechter Richtung aufgenommen und gespeichert werden, vielmehr auch die Werte der jeweiligen Winkelstellung der Platte 8 gegenüber einer Null- oder Ausgangsstellung.

In Fig. 5 ist die auf die Zeichenebene projektierte Öffnung 23 der Brillengestellhälfte 14a nach Fig. 1 erkennbar. Der Punkt 100 der Brillengestellöffnung 23 der Brillengestellhälfte 14a ist nicht nur ein durch den Meßwertgeber 36, 37 festgestellter lateraler Wert von der Größe a bestimmt, vielmehr ist diesem Wert a auch ein Wert zugeordnet, der durch den zweiten Meßwertgeber 30, 31 festgestellt wurde. Diesem Punkt 100 der Brillengestellöffnung ist ferner z. B. der Winkelwert "Null" in der Steuereinrichtung 33 zugeordnet. Dem Punkt 101 der Brillengestellöffnung hingegen ist ein Lateralwert b gegeben, dem ein entsprechender Vertikalwert der Stellung der Taststange 21 zugeordnet ist. Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist dabei die Brillengestellöffnung 23 durch Drehen der Gestellhälfte 14a in die Stellung 23′ gelangt. Das Winkelmaß α , um das die Platte 8 hierzu gedreht worden ist, wird den beiden vorstehend genannten Daten der Meßwertgeber 30, 31 und 36, 37 in der Steuereinrichtung 33 zugeordnet, so daß jeder Punkt der Brillengestellöffnung bzw. des Nutengrundes 27 durch drei Meßwerte bestimmt ist. Diese Meßwerte lassen sich an der Brillenglasrandschleifmaschine unmittelbar oder nach Speicherung reproduzieren und steuern die Teile der Schleifmaschine zum Umfangsschleifen ohne Anwendung einer Schablone in zwei Achsen.