CN101056740B - 获取眼镜框架几何特征的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一装置，所述装置包括：一固定的基准部件(3)；以及框架(2)厚度估测部件。所述框架厚度估测部件包括用于测量轮廓的触探器(19)，该触探器测量所述框架的内轮廓，并相对于所述固定的基准部件(3)是活动的。本发明还涉及一种框架几何特征获取方法，按照所述方法，框架(2)的厚度通过触探器(19)进行估测。

Description

获取眼镜框架几何特征的装置及方法

技术领域

本发明涉及一获取眼镜框架几何特征的装置，其包括一固定的基准部件、一相对于基准部件活动的框架内轮廓测量触探器，以及框架厚度估测装置。

本发明还涉及一种在这类装置内获取眼镜框架几何特征的方法。

背景技术

本发明的背景与基本问题首先参考所附图的图1与图2进行解释。

图1示意性且局部地以俯视透视图示出了本发明所针对类型的装置1，所述装置中放置有一眼镜框架，所述框架被以点划线示意性地用标注2表示出，且其轮廓需要被测量。

装置1包括一基准部件3，两对面对着面的夹具5和一定中楔块(即“假鼻(faux-nez)”)7被设置在该基准部件上。夹具5与楔块7被设置成用来令框架2相对于部件3保持在固定位置，且用来适应于框架的不同形状。为了适应框架不同的宽度，所述部件3事实上由两个相对的构件3A、3B形成，这两个构件以水平滑动的方式安装在仪器的一底座上，从而可以调节两个面对着面的夹具之间的间距。

把框架安装在所述装置上及对两个滑动构件3A、3B的间距进行调节之后，所述两个滑动构件被锁定就位。所述部件3于是相对于仪器底座保持固定，该部件可以与所述底座同化成一体。

在某些类似的装置中，不再设置楔块，且仅仅由夹具来保证框架的保持。

底座包括一测量台9，该测量台设置成用于在运行中呈水平的，且通过所述部件3、夹具5与可能地还有楔块7，使基本水平的框架2保持在所述测量台的上方。

每个夹具5由一对紧持机构11、12形成，其中第一个紧持机构为在高度上固定的一上分支11，而第二个紧持机构为在高度上可活动的一下分支12。这两个分支平行，且具有其朝向相对夹具5的、即朝向框架内部方向的自由端。

装置1还包括旋转安装于测量台9上的一测量转架15，且所述测量转架设有一径向凹槽17。所述转架配备有一触探器(palpeur)19，所述触探器包括嵌合在凹槽17内的一垂直杆21与基本水平的一接触尖端22。所述尖端22与杆21相连接，且径向地朝向外部。

转架15上连接有一轴系统Z、ρ，在该系统中：

-Z为垂直于测量台9的转架15的旋转轴，假设该轴是垂直的；且

-ρ为对应凹槽17轴的径向轴，其与转架一起围绕轴Z旋转。

触探器19与转架15一起相对于底座3旋转地活动，且该触探器能够在凹槽17内进行径向的和垂直的移动。

装置1配有驱动转架15旋转的驱动部件(未示出)，且配有驱动触探器19的驱动部件(未示出)，所述驱动部件允许将触探器在凹槽17中径向地移动，并允许垂直地移动触探器。装置1还包括用于记录触探器19移动的移动记录部件(未示出)。

此外，装置1还包括机动的或非机动的部件，所述部件用于在待测量的框架被嵌入后紧固夹具5的分支11、12。

在图2中，在由一夹具5经过的一径向垂直平面中，已经示意性地示出了框架2环的当前截面、以及处在基准位置的触探器19的上部分，所述上部分收起在转架15内。在所述图中，示出了径向水平轴ρ与垂直轴Z。

如该图所示，框架环(cercle de monture)在其内廓边上包括一V形的沟槽(gorge)或沟缘(drageoir)31。框架2环的当前截面、其中尤其是沟缘31的轮廓，相对于中间水平面是对称的。

夹具5的各分支11、12都包括一紧持内表面11A、12A和一外表面11B、12B。

被夹紧在两个分支的紧持内表面11A、12A之间的框架2的厚度e等于两个分支11、12之间的间距，即等于两个紧持内表面11A、12A之间的间距。

为了以极大的精确度获得在沟缘31底部的框架内轮廓的形状数据，必须在令转架15旋转之前，把触探器的接触尖端22嵌插在沟缘31的底部中。为此，必须精确地获知框架2的厚度e，从而使接触尖端22插引至沟缘31内能在一半厚度处进行，即在沟缘31底部的高度进行。

在现有技术中，框架的厚度e通过连接在夹具的活动分支12上的一传感器进行测量，所述传感器能监测分支12在垂直轴上于一基准位置与一框架紧持位置之间进行的移动。

因此，在已知装置中，对框架厚度的测量意味着一特殊传感器的存在，从仪器生产成本方面看这是不合算的。

发明内容

本发明的目的在于改进所述缺点，并提出一上述类型的装置，其中，与测量框架厚度的功能相关的成本被大幅降低，甚至无需成本。

为此，在获取前述类型的眼镜框架几何特征的装置中，厚度估测部件包括轮廓测量触探器。

优选的是，所述获取装置包括：至少一对框架紧持机构；位置测量与记录部件，其测量并记录所述紧持机构中的一第一紧持机构的位置；移动部件，所述移动部件用于把所述轮廓测量触探器移动到一个与第二紧持机构相接触的位置；以及位置记录部件，其记录所述轮廓测量触探器相应的接触位置，所述估测部件适于利用被记录的所述位置来估测所述框架的厚度。

本发明还涉及一种有关获取眼镜框架几何特征的方法，在该方法中，借助所述轮廓测量触探器来估测框架厚度。

根据按照本发明方法的其它可选择的特征：

-采用以下的方式估测框架厚度：

-测量并记录一第一紧持机构的位置，

-将紧持机构夹紧在所述框架上之后，实施一所述轮廓测量触探器的移动阶段，在该移动阶段的过程中，将所述轮廓测量触探器带至与所述第二紧持机构相接触，且记录所述轮廓测量触探器相应的接触位置，且

-从所述两个被记录的位置推算出所述的两个紧持机构在夹紧后的间距、和所述框架的厚度。

-所述第一紧持机构为一固定元件，而所述第二紧持机构为一活动元件，在夹紧所述框架之前的一预先校准步骤中，测量并记录所述第一紧持机构的位置。

-所述第一紧持机构是一上固定元件，其具有一紧持内表面，而所述第二紧持机构是一下活动元件，其具有一紧持内表面和隔开一预定厚度e₀的一外表面，所述第一紧持机构的被预先记录位置是所述固定元件的内表面的基准高度h₁，而随后被记录的所述触探器接触位置是在所述活动元件外表面上的一接触位置，其相应于一第二高度h₂，所述框架的厚度e通过以下关系式进行估测：

e＝h₁-h₂-e₀；

-所述的触探器移动阶段从一个脱离所述紧持机构与所述框架的起点位置开始进行；且

-在所述触探器移动阶段的过程中，将所述轮廓测量触探器带至与所述框架或者所述装置的一个径向连接于所述紧持机构的部分相接触，从而估测并记录所述框架的径向位置。

附图说明

本发明的一实施例现在将参考以下附图进行描述，其中，除了在前面已经解释过的图1与图2外，图3至图7是与图2相似的图，它们对应于所述触探器在实施根据本发明的方法中的连续位置，并且这是从图2所示的起点位置开始。

具体实施方式

首先将注意到，在作为本发明目的的获取装置与获取方法中，对框架厚度e的估测是通过触探器19(以及与其连接的记录部件)实现的。因此，厚度估测部件包括框架轮廓测量触探器19。

假设活动分支12的厚度e₀是已知的，该厚度被定义成是其内表面12A与其外表面12B之间的距离。所述厚度e₀可以是以极大精确度已知的，且被预先记录在所述仪器中，或者该厚度是在仪器校准阶段中测量出的且被记录，可以通过触探器19来实施所述测量。

在仪器校准阶段——其未被示出且其在把框架2紧持于夹具5内之前实施——中，测量并记录所述固定分支11的内表面11A的高度h₁。

所述基准高度h₁被称为“插置偏移高度(hauteur offsetintroduction)”，其被示出在图3中。该高度可以通过所述装置外部的部件进行测量，然后录入，或者通过属于装置的部件例如利用触探器对其测量，且又如以下举例所描述的：高度h₁同化为触探器的高度，所述触探器的高度被定义为尖端22的中间水平面的高度，从而令所述尖端的水平上表面或上棱与固定分支11的水平内表面接触。为此，将所述尖端22的上表面带至与固定分支的内表面11A接触，且记录触探器的位置，从中推算出高度h₁。

触探器19被随后放置在其起点位置，该起点位置如图2所示，即触探器被基本置于转架的旋转轴上，且高度为零。所述起点位置脱离于夹具5与框架2。此时初始阶段结束。

用于测量厚度e所进行的触探器19的移动阶段从该起点位置开始进行，夹具5被预先夹紧在框架2上，如图2所示。

从所述起点位置开始，通过所述触探器在转架旋转轴Z上的垂直移动，触探器尖端22被引导至高度h₁：所述位置被示出在图3上。

在本方法的一随后的步骤中，尖端22保持在高度h₁上地被水平移动，直到通过其自由端与所述框架2相接触，且同时通过其上表面与固定分支11的内表面11A相接触。所述触探器19的位置被示出在图4上，该位置确定一第一接触位置，并且它给出框架2环的内边缘在所述径向轴上的位置ρ₀。所述信息经由装置记录，用以能够估测并记录框架的径向位置，所述径向位置表明其宽度。

可以在h₁的不同高度上进行所述信息的采集，例如，在稍下方的高度或稍上方的高度(框架的径向位置因而应当同化于(assimiler)所述夹具的径向位置)。

在所述方法的一随后步骤中，触探器19通过朝轴Z的径向平移而从夹具5和框架2中移出，随后触探器再被垂直移动直至例如零高度处。此时触探器被以水平的方式重新径向地移动，直到尖端22的自由端被重置于零高度处的位置ρ₀。所述位置在图5中被示出。

从图4所示的第一接触位置到图5的位置的通行，可以通过起点位置(与图2的起点位置相同)或按照另一其它路线实施。

在一随后的步骤中，触探器19被垂直移动直到其尖端22接触到活动分支12的外表面12B上。

所述位置被示出在图6上，该位置确定触探器19的第二接触位置。在所述位置的尖端22的高度h₂通过和触探器相连的记录部件被记录。

在所述方法的一随后的步骤中，所述估测部件应用如下的关系式通过计算实现对框架厚度e的估测：

e＝h₁-h₂-e₀。

在如上所述的对框架2的厚度e进行估测的阶段之后，继续实施所述方法，该方法在于：通过将触探器19插引到沟缘31的底部来获得所述框架的几何数据，以便获取框架环的内轮廓形状。

为此，通过使用如前面所获得的厚度估测值e，把尖端22放置在对应于沟缘底部的估测高度的高度h₁-e/2处，并在脱离于夹具5的一径向位置上(图7)。随后，朝沟缘31的底部水平移动所述尖端22，直到尖端与所述沟缘接触。

把触探器19的尖端插引到沟缘31的底部之后，此时轮廓测量可以开始，与此同时，驱动转架15旋转，且在所述触探器在沟缘底部跟踪框架内轮廓的期间监测该触探器19的移动。

可看出，刚描述过的本发明无需借助特殊的厚度测量部件，就可以精确地估测框架厚度，且因此准确地将触探器定位在沟缘的底部。因此，本发明有助于减少仪器的总成本。

Claims (7)

1.眼镜框架几何特征的获取装置，其包括：一固定的基准部件(3)；至少一对框架紧持机构(11，12)；位置测量与记录部件，其测量并记录所述紧持机构中的一第一紧持机构(11)的位置；与厚度估测部件，其估测所述框架的厚度e，并包括一轮廓测量触探器(19)，所述轮廓测量触探器测量所述框架的内轮廓并相对于所述基准部件(3)是活动的，

其特征在于，所述获取装置包括：移动部件，所述移动部件用于把所述轮廓测量触探器(19)移动到一个与第二紧持机构(12)相接触的位置；以及位置记录部件，其记录所述轮廓测量触探器相应的接触位置，所述厚度估测部件适于利用被记录的所述第一紧持机构的位置和所述轮廓测量触探器相应的接触位置来估测所述框架(2)的厚度e。

2.在一装置内获取眼镜框架几何特征的方法，其中所述装置包括：一固定的基准部件(3)；一轮廓测量触探器(19)，其测量所述框架的内轮廓，并相对于所述基准部件(3)是活动的，在所述方法中，采用以下的方式借助所述轮廓测量触探器(19)估测所述框架(2)的厚度e：

-测量并记录一第一紧持机构(11)的位置，

-将所述第一紧持机构(11)和一第二紧持机构(12)夹紧在所述框架上之后，实施一所述轮廓测量触探器(19)的移动阶段，在该移动阶段的过程中，将所述轮廓测量触探器带至与所述第二紧持机构(12)相接触，且记录所述轮廓测量触探器(19)相应的接触位置，且

-从两个被记录的所述位置即所述第一紧持机构的位置和所述轮廓测量触探器相应的接触位置中推算出所述的两个紧持机构(11，12)在夹紧后的间距和所述框架(2)的厚度e。

3.按照权利要求2所述的方法，其中所述第一紧持机构(11)为一固定元件，而所述第二紧持机构(12)为一活动元件，其特征在于，在夹紧所述框架(2)之前的一预先校准步骤中，测量并记录所述第一紧持机构(11)的位置。

4.按照权利要求3所述的方法，其中所述第一紧持机构(11)是一上固定元件，其具有一紧持内表面(11A)，而所述第二紧持机构(12)是一下活动元件，其具有一紧持内表面(12A)和隔开一预定厚度e₀的一外表面(12B)，其特征在于，所述第一紧持机构(11)的被预先记录位置是所述上固定元件的内表面(11A)的基准高度h₁，而随后被记录的所述轮廓测量触探器(19)接触位置是在所述活动元件的外表面(12B)上的一接触位置，其相应于一第二高度h₂，所述框架的厚度e通过以下关系式进行估测：

e＝h₁-h₂-e₀。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，利用所述框架的被估测厚度e，估测出沟缘(31)底部的高度，该高度等于

h₁-e/2。

6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述的轮廓测量触探器(19)移动阶段从一个起点位置开始进行，所述起点位置既脱离于所述第一紧持机构(11)及所述第二紧持机构(12)也脱离于所述框架(2)。

7.按照权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述轮廓测量触探器移动阶段的过程中，将所述轮廓测量触探器(19)带至与所述框架(2)或所述装置的一个径向连接于所述紧持机构(11，12)的部分相接触，从而估测并记录所述框架的径向位置。

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