DE3827122C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Randschleifen eines Brillenglases - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Randschleifen eines Brillenglases nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2.

Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung sind in der DE 34 10 040 C2 beschrieben. Das Abtasten des räumlichen Konturverlaufs der beiden optischen Flächen des Brillenglases in Richtung deren optischer Achse nach Maßgabe des radialen Konturverlaufs des Brillenglases in einer zur optischen Achse im wesentlichen senkrechten Ebene und das Speichern der ermittelten Daten erfolgt zu dem Zweck, eine geeignete Facette aus einer Datenmenge einer Mehrzahl von gespeicherten Facetten auszuwählen und anhand dieser ausgewählten Daten den Facettenschliff durchzuführen, nachdem dem Brillenglas zunächst in einem Vorschliff eine dem Brillengestell entsprechende Umfangskontur erteilt wurde. Stellte sich bei den nach diesem bekannten Verfahren mit der Vorrichtung hergestellten Brillengläsern beim Anpassen in das Brillengestell heraus, daß sie noch zu groß waren, mußten sie erneut in die Brillenglasrandschleifmaschine eingespannt und einem weiteren Umfangsschliff unterzogen werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, beim Umfangsschleifen eines Brillenglases auftretende Ungenauigkeiten und ein damit verbundenes Nacharbeiten möglichst zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Verfahrensschritte nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 vor. Die auf die Vorrichtung abgestellten Ansprüche zeigen vorteilhafte Mittel zur Ausführung des Verfahrens auf.

Dadurch, daß auch die Ist-Daten des radialen Konturverlaufs am vorgeschliffenen Brillenglas beim Facettenschliff berücksichtigt werden, lassen sich beim Vorschliff des Brillenglases möglicherweise aufgetretene Ungenauigkeiten der radialen Kontur beim Facettenschliff mit beseitigen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Vorrichtung ist darin zu sehen, daß durch das genaue Erfassen der Daten des vorgeschliffenen Brillenglasumfanges eine präzise Steuerung der Schleifscheibe erfolgen kann, und zwar dies in mittel- oder unmittelbarem Anschluß an den Vorschliff. - Vorzugsweise kann das Abtasten des Umfangs des vorgeschliffenen Glasrandes noch während des Vorschliffes selbst erfolgen; es steht jedoch nichts im Wege, nach beendetem Vorschliff das Brillenglas eine Lehrumdrehung ausführen zu lassen, während welcher das Abtasten des vorgeschliffenen Brillenglasumfanges erfolgt.

An Hand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren erläutert; die Zeichnung zeigt ferner eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 und 3 verdeutlichen die zu erfassenden Größen am Brillenglasrand und die

Fig. 4 bis 10 zeigen gerätemäßige Möglichkeiten des Erfassens dieser Daten.

Die Schleifscheibe 1 weist in ihrer Achsrichtung mehrere nebeneinander angeordnete Umfangsabschnitte auf, die zum Vorschleifen, Feinschleifen und Facettenschleifen dienen. So zeigt Fig. 1 einen Abschnitt 2 zum Vorschleifen des Rohglases, um diesem die gewünschte Kontur zu geben. Mit der Bezugsziffer 3 ist ein Facettenschleifabschnitt dargestellt, mit dessen Facettennut 4 die Facette an dem Brillenglasumfang erstellt wird. Die Schleifscheibe 1 ist mit Hilfe ihrer Welle 5 in bekannter Weise durch einen nicht dargestellten Motor drehbar, wobei die Wellenenden in Lagerstützen 6 gehalten sind. - Diese ruhen auf einem ersten Schlittenteil 7 eines Kreuzschlittens K, der mit seitlichen horizontalen Führungsstangen 8 versehen ist. Diese können in Bohrungen 9 entsprechender Ansätze 10 des zweiten Schlittenteils 11 des Kreuzschlittens K in Längsrichtung gleiten. Dieser zweite Schlittenteil 11 ist an Führungsschienen 12 geführt, die ortsfest im rechten Winkel zu den Führungsstangen 8 gelegen sind. Durch die beiden Schlittenteile 7, 11 können die Schleifscheibe 1 und deren Welle 5 sowohl in Längsrichtung der Welle 5 wie auch in horizontaler Richtung senkrecht hierzu bewegt werden.

Die Schleifscheibe 1 wird von einem Gehäuse 13 umgeben, das auch die Brillenglashaltewelle 14 mit dem Brillenglas B und dessen Halterung aufnimmt. Das Brillenglas B mit seiner Welle 14 wird in bekannter Weise in Drehung versetzt, wobei die Drehgeschwindigkeit üblicherweise 10-13 U/min beträgt.

Mit der Brillenglashaltewelle 14 ist ein Winkelmeßwertgeber 15 verbunden, der mit einem Rechner 16 in Verbindung steht und diesem in gleichen Zeitabständen, die einem gleichen Drehwinkelmaß der Welle 14 entsprechen, einen Impuls mitteilt.

An geeigneter Stelle, vorzugsweise an einer Ausbuchtung 17 des Gehäuses 13, ist ein mit der allgemeinen Bezugsziffer 18 bezeichneter Sensor als erste Meßstelle angeordnet, der auf den Umfang des Brillenglases B gerichtet ist. In den Fig. 4-6 sind derartige Sensoren beispielsweise erläutert. Der Sensor 18 ist in bezug auf das Glas B der Schleifscheibe 1 abgekehrt und vorzugsweise oberhalb der Welle 14 angeordnet, um zu vermeiden, daß Schleifflüssigkeit in störender Weise an den Sensor 18 gelangt. Der Sensor 18 kann daher auch an anderer geeigneter Stelle vorgesehen werden, wobei die Drehrichtung des Glases B Berücksichtigung finden kann.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend wird der Umfang des Brillenglases B mit Hilfe des Abschnittes 2 der Schleifscheibe 1 vorgeschliffen, d. h. das Rohglas erhält seine Kontur. Dies kann in jeder konventionellen Art erfolgen.

Wird angenommen, daß die Drehrichtung des Brillenglases B dem Pfeil P in Fig. 1 entspricht, so ist der Bereich C des Brillenglasumfangs U unterhalb der Eingriffsstelle S des Schleifwerkzeugs 1 in Fig. 1 vorgeschliffen, so daß die Daten des vorgeschliffenen Brillenglases durch den Sensor 18 erfaßbar sind. Aufgrund der ermittelten Meßdaten kann dann, wie nachstehend noch beschrieben wird, ein Verstellen der Schleifscheibe 1 mit Hilfe des Kreuzschlittens K derart erfolgen, daß die Facette in genauer Lage und Größe am Umfang des Brillenglases B erstellt werden kann.

Durch die Zentrierung des Brillenglases und zusätzlich durch die meist unrunde Form des vorgeschliffenen Brillenglases B beschreibt die vordere Randkante des vorgeschliffenen Brillenglases B eine Raumkurve. Zu dieser tritt noch die unterschiedliche Randstärke des Glasumfanges an den verschiedenen Abschnitten des Glasumfanges hinzu. In Fig. 2 ist dies dargestellt. Ausgehend von einem in ausgezogener Linie dargestellten Brillenglas B besitzt dieses an einer durch einen bestimmten Winkelmeßwert gegebenen Meßstelle die Lage 40 der vorderen Randkante. Bei einer Breite F des Glasrandes 41 des Brillenglases B ergibt sich eine Lage 42 der rückwärtigen Randkante.

An einer am Brillenglasrand U des Brillenglases B folgenden zweiten Meßstelle ergibt sich aufgrund des größeren radialen Abstandes dieser zweiten Meßstelle von der Drehachse D des Brillenglases eine Randbreite G. Dieser größeren Breite des Randes 41 entsprechen die Stellung 40′ und 42′ der vorderen und der rückwärtigen Kante des Brillenglasrandes U an der zweiten Meßstelle. Der Vergrößerung der Breite des Randes 41 des Glases B entspricht der Unterschied zwischen der Verlagerung der vorderen Randkante um das Maß e und der Verlagerung der hinteren Randkante von der Stellung 42 in die Stellung 42′ um das Maß f, d. h. der Differenz der Breite G und F.

In gleicher Weise hat sich auch der radiale Abstand des Brillenglasrandes U von der Drehachse D geändert. Das Unterschiedsmaß ist in Fig. 3 mit m bezeichnet. - Jeder Meßstelle am Umfange des vorgeschliffenen Brillenglases B entspricht somit ein Winkelwert, ein radialer Wert (vgl. Fig. 3, Abstand m) und eine bestimmte Breite des Umfanges (vgl. Fig. 2, Lage 40, 40′ und 42, 42′ der vorderen und hinteren Randkante des Glasrandes). Der Sensor 18 mißt diese vorstehenden Daten und gibt sie dem Rechner 16 ein. Dieser ist über eine Leitung 19 mit einem Steueraggregat verbunden, durch den die beiden Schlittenteile 7, 11 des Kreuzschlittens K entsprechend gesteuert werden, und zwar mit einer derartigen Phasenverschiebung, daß der Winkelunterschied zwischen dem Sensor 18 und der Eingriffsstelle S berücksichtigt wird, was der Rechner 16 vollziehen kann.

Das Messen des Umfanges des Brillenglases B durch den Sensor 18 kann bei von der Schleifscheibe 1 abgesetztem Brillenglas B erfolgen. Es kann aber aus Zeitersparnisgründen und bei geeigneten Mitteln zur Erhaltung der Meßschärfe des Sensors 18 das Messen auch während des Vorschliffes erfolgen, d. h. der Vorschliff erfolgt an der Eingriffsstelle S, während das Messen mit dem in Drehrichtung dahinterliegenden Sensor 18 durchgeführt wird.

Der Sensor 18 kann, wie Fig. 4 darstellt, zur Ermittlung des radialen Abstandes des Brillenglasumfanges U (vgl. hierzu Fig. 3) ein Lasersensor sein mit den beiden Linsen 20, 21, von denen die eine eine Kollimierlinse und die andere eine Sammellinse vor einem Detektor ist. - Der radiale Abstand des Umfangs des Glases B auf Höhe des Sensors 18 von der Drehachse des Glases B wird in dem Strahlenfeld in bekannter Weise gemessen.

In Fig. 5 ist die Anwendung eines Mikrowellensensors 18 gezeigt, bei der die in Richtung W gelegenen Wellen der Ausbildung des Gerätes entsprechend den radialen Abstand wie auch die jeweilige Breite des Umfanges U des Brillenglases B auf Höhe des Sensors 18 ermitteln.

In Fig. 6 ist ein Sensor 18 dargestellt, der über die Breite des Glasumfanges U mit Hilfe eines Laserscanners auf einem hin- und hergehenden Teil 22 (Pfeile x, y) angeordnet ist.

In den Fig. 7-10 ist eine weitere Möglichkeit der Ermittlung der jeweiligen Breite des Glasrandes dargestellt. Das Glas B ist zwischen eine Brillenglashaltewelle bildenden Halbwellen 30, 31 eingespannt. An einem Arm 32 ist eine Lichtquelle 33 angebracht, die einen Lichtstrahl 34 oder ein Strahlenbündel parallel zu der gemeinsamen Drehachse 35 der Halbwellen 30, 31 gegen das Brillenglas B wirft und in diesem vergleichsweise Lichtpunkte 36 erzeugt. Diese bewirken auch am Umfang U ein Hellfeld gegenüber der Vorder- und der Rückkante 37, 38 und ein Lichtband oder einen -streifen 39 senkrecht zum Umfang U des Glases B, parallel zu welchem in erforderlichem Abstand ein längliches photoelektrisches oder photoelektronisches Element 50 angeordnet ist, das z. B. ein Selenelement oder ein anderes bekanntes Element ist.

Wie Fig. 8 erkennen läßt, liegen die Lichtquelle 33, die Drehachse 35 der Halbwellen 30, 31 und das photoelektrische oder photoelektronische Element 50 nach Fig. 9 oder 10 in einer (hier senkrechten) Radialebene R.

Auf der der Lichtquelle 33 abgekehrten Seite des Glases B kann ein Reflektor 51 angeordnet werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Randschleifen eines Brillenglases, bei dem das Rohglas durch einen Vorschliff seine Kontur erhält und anschließend einem Facettenschliff unterworfen wird, wobei die Facette mittels eines Rechners zwangsgesteuert geschliffen wird, nachdem der räumliche Konturverlauf der beiden optischen Flächen des Brillenglases in Richtung deren optischer Achse nach Maßgabe des radialen Konturverlaufs des Brillenglases in einer zur optischen Achse im wesentlichen senkrechten Ebene vermessen und gespeichert wurde, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Ist-Daten des Konturverlaufs der beiden optischen Flächen in Richtung deren optischer Achse die Ist-Daten des radialen Konturverlaufs am vorgeschliffenen Brillenglas (B) gemessen werden und daraus die Randbreite (F) errechnet wird, wobei sowohl die Radial- als auch die Längsbewegung des Brillenglases (B) oder der Schleifscheibe (1) für den anschließenden genauen Facettenschliff mit Hilfe dieser Daten gesteuert werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer in einem Gehäuse (13) angeordneten Schleifscheibe (1) und einer Brillenglashaltewelle (14; 30, 31), wobei die Schleifscheibe (1) einen Abschnitt (2) zum Vor- oder Konturschleifen und einen Abschnitt (3) zum Facettenschleifen besitzt und bezüglich der Brillenglashaltewelle (14; 30, 31) radial und axial verschiebbar gelagert ist und diese Bewegung zum Schleifen der Facette mittels eines Rechners (16) gesteuert erfolgen, nachdem mittels Sensoren (18) der räumliche Konturverlauf des Brillenglases (B) der beiden optischen Flächen in Richtung deren optischer Achse nach Maßgabe des Konturverlaufs des Brillenglases (B) in einer zur optischen Achse im wesentlichen senkrechten Ebene vermessen und in dem Rechner (16) gespeichert wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) in der Ebene des Abschnitts (2) der Schleifscheibe (1) angeordnet und die Sensoren (18) als berührungslos arbeitende Sensoren ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) der Eingriffsstelle (S) zwischen der Schleifscheibe (1) und dem Brillenglas (B) etwa auf gleicher Höhe wie die Eingriffsstelle (S) und gegenüberliegend angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) als Lichtquelle (33) mit parallel zur Brillenglashaltewelle (30, 31) angeordnetem Lichtstrahl (34) und in der durch die Brillenglashaltewelle (30, 31) und den Lichtstrahl (34) definierten Ebene in radialem Abstand vom Brillenglasrand (U) angeordnetes stabförmiges photoelektrisches Element (50) gleicher oder größerer Länge als der mögliche Abstand der Vorder- und Rückkante (37; 38) des Glases (B) voneinander ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Lichtquelle (33) abgekehrten Seite des Glases (B) ein Reflektor (51) angeordnet ist.