CN101274415B - 眼镜镜片加工设备 - Google Patents

Abstract

在两步骤加工模式中，其中，在加工过程中，用于将镜片附接到卡盘轴的杯从大直径杯更换成小直径杯，粗加工路径数据计算单元，其用于计算第一粗加工路径数据和第二粗加工路径数据，所述第一粗加工路径数据比目标镜片形状数据大预定的精加工余量，所述第二粗加工路径数据具有至少比大直径杯的矢径数据大至少Δa的矢径；以及加工控制器，其用于响应加工开始信号，基于第二粗加工路径数据，对镜片外围边缘进行粗加工，其后停止加工，并进一步恢复加工。当输入加工恢复信号时，加工控制器对加工执行加工控制，所述加工指的是，粗加工以及精加工，或者精加工而不粗加工。

Description

眼镜镜片加工设备

技术领域

本发明涉及一种眼镜镜片加工设备，其用于加工眼镜镜片外围边缘。

背景技术

在眼镜镜片外围边缘的加工过程中，由眼镜镜片加工设备的两个镜片卡盘轴保持的眼镜镜片的外围边缘通过粗加工磨石被粗加工，然后通过例如精加工磨石被精加工(参见，例如，USP6283826(JP-A-11-333684))。当镜片被两个镜片卡盘轴保持时，首先，使用中心仪将作为加工夹具使用的杯固定到镜片表面。然后，杯的底部被安装在一个镜片卡盘轴的杯座内，且镜片被另一个镜片卡盘轴的镜片压具保持。

在加工过程中，由于磨石的反作用力和旋转力，镜片承受负载。考虑到这个事实，在加工具有大目标镜片形状的镜片时，为了确保由卡盘夹住的保持力达到最大，采用了具有大附接区域的大直径杯。

近年来，眼镜框架的设计已多样化，并且对具有窄的竖直宽度的镜片的加工也增加了。在对具有窄竖直宽度的目标镜片形状的镜片的加工过程中，如果具有大直径的普通杯与加工工具干涉，则采用小直径的杯，其具有小竖直尺寸的平面用于附接到镜片(参见例子，USP6241577(JP-A-10-249692))。

然而，在用卡盘夹住时，小直径杯提供的保持力比大直径杯的小。因此，特别地，在对具有大直径的未加工镜片的外围边缘进行粗加工时，被施加到镜片卡盘轴上的转动力矩负载增加，使得可能发生轴心偏移。另外，在镜片覆盖了水或油不易沉积的防水物质的情况下，该问题将变得更加显著。

发明内容

本发明的技术问题是提供一种眼镜镜片加工设备，其在具有窄竖直宽度的镜片的外围边缘，或者甚至在容易产生轴心偏移的镜片中，能减少轴心偏移的发生并能提供简单的操作。

为了解决上述事实，本发明提供了下述结构。

(1)一种用于基于目标镜片形状数据对眼镜镜片外围边缘进行加工的眼镜镜片加工设备，其包括：

模式设置单元，其将加工模式到转换两步骤加工模式，其中在加工过程中，用于将镜片附接到卡盘轴的杯(cup)从大直径杯更换成小直径杯；

粗加工路径数据计算单元，其用于计算第一粗加工路径数据和第二粗加工路径数据，其中第一粗加工路径数据比目标镜片形状数据大预定的精加工余量，第二粗加工数据基于第一粗加工路径数据和大直径杯的矢径数据具有至少比大直径杯的矢径数据大至少Δa的矢径，Δa为设置以避免粗加工工具和大直径杯之间的加工干涉的长度；以及

加工控制器，其用于响应加工开始信号，基于第二粗加工路径数据，对附接在大直径杯上的镜片的外围边缘进行粗加工，其后停止加工，并进一步恢复加工，

其中，当加工恢复信号被输入后，加工控制器对加工执行加工控制，所述加工指的是，在基于第一粗加工路径数据，使用粗加工工具，对替换使用了小直径杯的镜片的外围边缘进行了粗加工后，使用精加工工具对外围边缘进行精加工，或者基于精加工路径数据，使用精加工工具对外围边缘进行精加工，而不进行粗加工。

(2)如(1)所述的眼镜镜片加工设备，其中第二粗加工路径数据是修正了的合成路径数据，其中，第一粗加工路径和增加了Δa的大直径杯的矢径数据的路径被合成，用于提供最外合成路径，并且进一步修正第一粗加工路径与增加了Δa的大直径杯的矢径数据的路径相交的区域，以避免在加工过程中的加工干涉。

(3)如(1)所述的眼镜镜片加工设备，其中第二粗加工路径数据的矢径不超过最大距离，该最大距离是基于在使用小直径杯的加工过程中施加到镜片的转矩负载而确定的。

(4)如(1)所述的眼镜镜片加工设备，其中第二粗加工路径数据是修正了的合成路径数据，其中，第一粗加工路径和增加了Δa的大直径杯的矢径数据的路径被合成成为不超过最大距离的形状，以提供最外合成路径，该最大距离是基于在使用小直径杯的加工过程中施加到镜片的转矩负载而确定的，并且修正了第一粗加工路径与增加了Δa的大直径杯的矢径数据的路径相交的区域，以避免在加工过程中的加工干涉。

(5)如(4)所述的眼镜镜片加工设备，其中最大距离为25mm。

(6)如(1)所述的眼镜镜片加工设备，进一步包括：

确定单元，其用于将储存的大直径杯的矢径数据与模拟的精加工后的矢径数据进行比较，以确定是否发生了加工干涉作；以及

显示单元，其用于在发生加工干涉时，显示所确定的结果。

(7)如(1)所述的眼镜镜片加工设备，进一步包括杯座支架，其与大直径杯的尺寸相对应，该杯座支架被装配到卡盘轴的杯座，并可从该杯座分离。

(8)如(1)所述的眼镜镜片加工设备进一步包含镜片压具支架，其与大直径杯的尺寸相对应，该镜片压具支架被装配到卡盘轴的镜片压具，并可从该镜片压具分离。

(9)如(1)所述的眼镜镜片加工设备，其中该杯包括：

小直径杯，其包括被安装在卡盘轴的杯座内的底座，以及附接到底座的小直径凸缘，其中通过粘合材料，凸缘的一个表面与镜片的表面接触；以及

支架，其具有用于插入和移除小直径杯的底座的开口，并且包括通过粘合材料与镜片表面接触的具有比小直径杯的凸缘大的直径的表面，以及用于被装配到小直径杯的凸缘的底座侧的表面。

(10)如(9)所述的眼镜镜片加工设备，其中粘合材料是双面胶带，该双面胶带在小直径杯的凸缘与支架之间的边界处具有可分离的切口。

(11)如(9)所述的眼镜镜片加工设备，其中支架设置有用于将支架从小直径杯移除的钩。

(12)一种被附接到眼镜镜片加工设备中的卡盘轴的镜片固定杯，其包括：

小直径杯，其包括被安装在卡盘轴的杯座内的底座，以及附接到底座的小直径凸缘，其中通过粘合材料，凸缘的一个表面与镜片的表面接触；以及

支架，其具有用于插入和移除小直径杯的底座的开口，并且包括通过粘合材料与镜片表面接触的具有比小直径杯的凸缘大的直径的表面，以及用于被装配到小直径杯的凸缘的底座侧的表面。

(13)如(12)所述的镜片固定杯，其中粘合材料是双面胶带，该双面胶带在小直径杯的凸缘与支架之间的边界处具有可分离的切口。

(14)如(12)所述的镜片固定杯，其中支架设置有用于将支架从小直径杯移除的钩。

附图说明

图1是根据本发明的眼镜镜片加工设备的示意性结构图。

图2是镜片边缘位置测量单元的示意性结构图。

图3是眼镜镜片加工设备的控制框图。

图4A到4B是用于说明杯座和镜片压具的视图。

图5A到5C是用于说明小直径杯，支架及其它的视图。

图6是用于说明整体型大直径杯的视图。

图7A到7B是关于粗加工路径数据的计算的视图。

图8是用于说明精加工的视图。

图9A到9B是用于说明粗加工路径数据的计算的另一示例的视图。

图10是用于说明杯座和镜片压具的修改的视图。

具体实施方式

现参照附图，将对本发明的实施例进行如下描述。图1是根据本发明的眼镜镜片外围边缘加工设备中的加工部分的示意性结构图。

托架部分100被安装在底座170上，该托架部分100包含托架101及其活动机构。通过被镜片卡盘102L和102R保持(箍缩)，待加工的镜片LE被旋转并被磨石162加工，所述镜片卡盘102L和102R可旋转地被托架101保持，所述磨石162构成附接到磨石轴161的加工件，固定在底座170上的磨石旋转马达160使该磨石轴161旋转。本实施例的磨石162包括用于玻璃镜片的粗加工磨石(粗加工工具)162a、斜面精加工和平面精加工磨石(精加工工具)162b、斜面抛光和平面抛光磨石(抛光工具)162c、以及粗加工磨石(粗加工工具)162d。磨石162a到162d被同轴地附接到磨石轴161。

镜片卡盘102L和102R被托架101保持，使得其中心轴(镜片EL的旋转中心轴)与磨石轴的中心轴(磨石162的旋转轴)平行。托架101沿着磨石轴161的中心轴方向(镜片卡盘102L和102R的中心轴的方向)(X轴方向)可移动，并且其沿着与X轴方向正交的方向(改变镜片卡盘102L和102R的中心轴与磨石轴161的中心轴之间的距离的方向)(Y轴方向)可移动。

镜片卡盘102L被托架101的左臂101L保持，以及镜片卡盘102R被托架101的右臂101R可旋转地和同轴地保持。右臂101R与镜片保持(箍缩)马达110固定，并通过旋转马达110沿中心轴的方向移动镜片卡盘102R。从而，在接近镜片卡盘102L的方向上移动镜片卡盘102R，以及镜片LE被镜片卡盘102L和102R保持(用卡盘夹住)。另外，左臂101L与镜片旋转发动机120固定，通过旋转马达120，使镜片卡盘102L和102R彼此同步地旋转，以使其保持的(箍缩的)镜片LE旋转。

活动支承底座140由平行地固定在底座170上的导轴103和104可移动地支承，并沿X轴方向延伸。此外，X轴方向活动马达145被固定在底座170上，通过旋转马达145，沿X轴方向移动支承底座140，并且沿X轴方向移动由固定到支承底座140的导轴156和157所支承的托架。

托架101由平行地固定在支承底座140上的导轴156和157可移动地支承，并沿Y轴方向延伸。另外，支承底座140与Y轴方向活动马达150固定，通过旋转马达150，沿Y轴方向移动托架101。

参考图1，倒棱机构200被布置在设备主体该侧。在此，将不对公知的倒棱机构200作出描述(参见，例如，JP-A-2006-239782)。

参考图1，镜片边缘位置测量部分(镜片表面位置测量部分)300F和300R被布置在托架101上。图2是关于镜片测量部分300F的测量的示意性结构图，所述镜片测量部分300F用于测量镜片前表面上的镜片边缘位置。附接支承底座301F被固定到支承底座块300a，其中支承底座块300a被固定在图1中的底座170上。滑块303F可滑动地附接在轨道302F上，该轨道302F被固定在附接支承底座301F上。滑动底座310F被附接到滑块303F。测量件臂304F被固定到滑动底座310F。L形手305被固定到测量件臂304顶端，以及测量件306F被固定到手305的顶端。测量件306F被形成与镜片LE的前反射表面接触。

滑动底座310F的下端与架311F固定。架311F被形成与编码器313F的小齿轮312F啮合，该编码器313F被固定到附接支承底座301F。经由齿轮315F、空转轮314F和小齿轮312F，马达316F的旋转被传递到架子311F，且沿X轴方向移动滑动底座310F。当测量镜片边缘位置时，马达316F总是以恒定的力推动测量件306F到镜片LE。编码器313F检测滑动底座310F沿X轴方向的移动位置。利用关于移动位置的信息，关于镜片卡盘102L和102R轴的旋转角的信息及其沿Y轴方向的移动信息，测量镜片LE的前表面上的边缘位置(包括镜片前表面位置)。

用于测量镜片LE后表面的边缘部分的镜片测量部分300R与镜片测量部分300F沿左右方向对称，因此用“R”代替附加在图2中测量部分300F的各个组成元件符号的末尾处的“F”，其结构的说明将被省略。

镜片边缘位置将以这样的方式被测量，其中测量件306F被形成与镜片的前表面相接触，以及测量件306R被形成与镜片的后表面相接触。在这个状态下，基于目标镜片形状数据，托架101沿Y轴方向移动，并旋转镜片LE，以从而同时测量用于镜片外围边缘的加工的镜片前表面和镜片后表面的边缘数据。

参考图1，孔加工和开槽机构400被布置在托架部分100的后侧上。托架部分100、镜片边缘位置测量部分300F和300R以及孔加工和开槽机构400的结构可以是USP6790124(JP-A-2003-145328)中所描述的那些结构，将不对其详细描述。

图3是眼镜镜片外围边缘加工设备的控制框图。控制单元50与眼镜框形状测量单元2(其可以是USP533412(JP-A-4-93164)中所描述的)、用作触摸板型的显示单元和输入单元的显示器5、开关单元7、存储器51、声音发生器55、托架部分100、倒棱机构200、镜片边缘位置测量部分300F和300R、孔加工和开槽机构400以及其他相连接。给设备的输入信号可以通过使用触摸笔(或手指)在显示器5上触摸显示器来输入。通过显示器5的触摸板功能，控制单元50接收输入信号，以控制对显示器5的图像和信息的显示。开关单元7设置有用于输入加工开始信号开始开关7a，以开始对镜片外围边缘的加工。

下面将对这样的结构进行描述，其中镜片LE被卡盘轴(镜片旋转轴)102L、102R保持。图4A和4B是杯座和镜片压具结构的视图，该杯座和镜片压具用于通过镜片卡盘轴102L、102R保持镜片LE。图4A是在使用了如图6中所示的大直径杯730或者稍后描述的另一大直径杯630的情况下的镜片保持器和镜片压具的视图。通过定位螺丝，杯座600被可分离地附接到镜片卡盘轴102L顶端。通过定位螺丝，镜片压具610被可分离地附接到镜片卡盘轴102R顶端。另外，通过双面粘合胶带620，大直径杯630被固定到镜片LE的前表面。杯座600到镜片卡盘轴102L的附接结构，以及镜片压具610到镜片卡盘轴102的附接结构是公知的，在此将不再描述。

图4B是在使用稍后描述的小直径杯640的情况下镜片保持器700和镜片压具710的视图。通过定位螺丝，杯座700替代杯座600被可分离地附接到镜片卡盘轴102L。通过定位螺丝，杯压具710替代镜片压具610也被可分离地附接到镜片卡盘轴102R。与图4A中的杯座600和镜片压具610相比，杯座700和镜片压具710具有较小的直径，并且其分别形成具有与小直径杯640(图5B中所示的凸缘642的外围边缘)外部直径基本相等的尺寸。因此，具有窄竖直宽度的镜片，即使达到小直径杯640最小尺寸附近的镜片，也能被加工，而与磨石没有加工干涉。

参考图5A到5C，对杯630的结构进行说明。杯630具双重结构，其由当加工具有小竖直尺寸的镜片时采用的小直径杯640以及其上安置的支架650组成。当小直径杯640和支架650形成为整体时，杯630作为大直径杯使用。图5A是示出了小直径杯640和支架650被形成为整体的状态的视图。图5B是示出了小直径杯640和支架650彼此被分开的状态的视图。图5C是从底部看支架650的视图。

小直径杯640整体地包含底座644，其用于被插入到附接到镜片卡盘轴102L的杯座600的插孔601中，和小直径凸缘642，其围绕底座644底部延伸(镜片固定侧)。凸缘642的下表面被用作固定到镜片的平面。底座644具有键槽644a。通过将键槽644a与形成在插孔601中的键601a进行装配，镜片LE可被附接到镜片卡盘轴102L，且其与镜片LE的轴角(散光轴角)是恒定的关系。用于小直径杯的杯座700的插孔701和键701a被形成为具有和杯座600的插孔601以及键601a相同的尺寸。因此，当仅使用小直径杯640时，镜片LE也能相似地被附接到镜片卡盘轴102L。

小直径杯640的凸缘642是椭圆形的。为了使得将固定到镜片LE的凸缘642的平面能应对具有最小的小竖直宽度的镜片，凸缘642的短轴Sd642为15mm或更小，且其大于底座644的直径(现为11mm)。在该实施例中，短轴Sd642为13.5mm。凸缘642的长轴Ld642可以具有与短轴Sd642相等的尺寸，但被设置为长于短轴的18mm，使得当小直径杯640被附接到用于小直径杯的杯座700时，确保保持力。在凸缘642的上部形成了非平坦区642a。当底座644被插入到插孔701中时，非平坦区642a与形成在杯座700顶端的非平坦区703a啮合。

支架650的凸缘656是椭圆形的。在其中心处形成了开口654。开口654的内直径d654与小直径杯640的底座644的外直径d644基本相等(约11mm)，因而底座644被插入开口654中。在支架650底部处形成装配孔652。装配孔652具有非平坦的形状，且其与小直径杯640的凸缘642的非平坦区642a啮合。在装配孔652中，凸缘642与其以预定的关系装配。装配孔652的长轴Ld652与凸缘642的长轴Ld642基本相等。装配孔652的短轴Sd652与凸缘642的短轴Sd642相等。通过将支架652从上通过开口654安置在小直径杯640上，从而将凸缘642装配在装配孔652内，支架650与小直径杯640可以其间预先设定的关系形成整体。装配孔652的深度被设计，使得当小直径杯640被装配到支架650时，支架650的底部与小直径杯640的底部基本齐平。因此与支架650形成为整体的小直径杯640可以像大直径杯630一样被附接到镜片LE的表面。当仅移除支架650时，固定到镜片LE的小直径杯640被留在镜片上。

另外，参考图5B，非平坦区656a被形成在凸缘656上表面内的开口654的外围上。当底座644被插入到杯座600的插孔601中时，形成在杯座600顶端的非平坦区603a与凸缘656的非平坦区656a啮合。非平坦区656a的外部外围具有在横向上具有长轴的椭圆形状。其长轴Ld656的长度为20mm，其短轴Sd656的长度为17mm。该Ld656和Sd656的尺寸与图6中所示的完整型大直径杯730的非平坦区域756a的外部外围相等，以便在对镜片LE的外围边缘进行粗加工时，能抑制轴心偏移。

另外，参考图5B，在远离非平坦区656a的外部外围的位置处的凸缘656上表面上(即，当被安装到杯座600内时，不与杯座600发生干涉的位置)形成了两个钩658。在使用杯630进行加工后，移除支架650时，这些钩658被杯移除夹具(未示出)钩住。通过使用钩658，能容易地只移除附接在镜片LE上的支架650。

使用公知的中心仪(blocker)，通过双面粘合胶带620将杯630附接到镜片LE表面，其中在该杯中，小直径杯640与支架650形成为整体。双面粘合胶带620的外部形状具有和支架650外围边缘基本相等的尺寸。当胶带620的外部外围通过粘接与支架650的外围边缘结合时，在与小直径杯640的凸缘642外部外围基本重合的位置处形成了破隙(break)622。因此，当只有支架650从附接了杯630的镜片LE上移除时，由于破隙622的存在，胶带620的外部区域624能容易地与支架650一起被移除。顺便提及，如果镜片LE是负透镜，则其中心附近薄且易碎。因此，为了减小施加到镜片LE中心附近的负载，在胶带620中心处形成了直径为5mm的孔626。

当镜片LE的表面具有防水覆盖层且光滑使得双面粘合胶带620不易直接粘接到镜片LE的表面上时，将密封垫片627粘接到镜片LE表面有助于胶带620的粘接。密封垫片627也具有和胶带620相同的外部外围边缘，以及和胶带620相同位置的破隙628。因此，当支架650被移除时，在破隙628外部的区域629能容易地与胶带620的区域624以及支架650一起被移除。

参考图4A，当使用杯630时，杯座600的外围边缘形状被设计成与在支架650的凸缘656处形成的非平坦区656a的外部外围形状基本相符。镜片压具610的外围边缘形状也被设计成与杯座600的外围边缘形状基本相符。如果镜片压具610和杯座600的外部边缘形状彼此非常不同，则沿着镜片卡盘轴102L、102R的方向将产生剪应力，使得覆盖层或镜片LE可能产生破裂。为了消除这种不便，优选地，镜片压具610和杯座600的外围边缘形状彼此基本相符。通过杯座600和镜片压具610，安装在杯座600内的杯630被镜片卡盘轴102L、102R牢固地保持，其中与小直径杯640相比，杯630具有固定到镜片LE的较大的平面。

图6是用于说明通常采用的完整型大直径杯730的图。完整型大直径杯730的形状与杯630的相同，其中杯630由小直径杯640和安置在其上的支架650合成。大直径杯730的凸缘756、非平坦区756a、钩758、底座744和键槽744a分别与杯630的凸缘656、非平坦区域656a、钩658、底座644和键槽644a相同，在此将不做描述。

下面，对通过具有上述结构的设备对镜片外围边缘的加工操作进行说明。通过按下开关单元7的开关，输入由眼镜框形状测量单元2测量的眼镜框的目标镜片形状数据(rn，θn)(n＝1，2，...N)，并将其存储在存储器51中。在目标镜片形状数据中，rn表示矢径长度，θn表示矢径角度。当输入目标镜片形状数据时，显示器5的屏幕500上显示出基于目标镜片形状数据的目标镜片形状图FT。大直径杯630(大直径杯730亦然)的外围边缘形状数据和小直径杯640的外围边缘形状(外部直径形状)预先存储在存储器51中。在显示器5的屏幕500上，表示小直径杯640外部直径的杯图CsT和表示大直径杯630外部直径的杯图CbT被重叠地显示在目标镜片形状图FT上。

通过按下按钮键501，从而出现数字键盘(未示出)以提供可输入配戴者的PD(瞳孔距离)值的状态。相似地，通过按下按钮键502，提供可输入眼镜镜框的FPD(镜框瞳孔距离)值的状态；通过按下按钮键503，提供可输入诸如相对于目标镜片形状几何中心的光心高度等的设计图数据的状态。另外，通过按下按钮键504，可设置将杯附接在镜片光心处的光心模式，或者将杯附接在目标镜片形状几何中心处的镜框中心模式。对光心模式和镜框中心模式的设置提供了相对于目标镜片形状的杯附接中心(镜片旋转中心)的位置数据。当要对具有窄竖直宽度的镜片进行加工时，选择镜框中心模式。

另外，通过操作显示器5上显示的预定按钮键，可设置加工条件，例如镜片的材料、镜框的种类、加工模式(斜面加工、平面加工和开槽加工)以及有或无倒棱等。当目标镜片形状(精加工后的镜片)的竖直宽度小于大直径杯630的外部直径时，可以通过开关514设置杯更换加工模式。在杯更换加工模式中，在使用大直径杯630完成粗加工后，大直径杯630被小直径杯640代替，以执行精加工。

顺便提及，由控制单元50决定是否设置杯更换加工模式。基于目标镜片形状数据，相对于目标镜片形状的杯中心的设计图数据(其决定于镜框中心模式或光心模式的设置)以及存储在存储器51中的大直径杯630的外部直径数据，控制单元50计算大直径杯630是否延伸超过了目标镜片形状从而产生加工干涉。当产生了加工干涉时，该事实将被显示在显示器5上。而且，根据显示在显示器5的屏幕500上的目标镜片形状FT和杯图CbT之间的位置关系，能决定操作员是否应该设置杯更换加工模式。

将对正常的加工操作进行说明，其中大直径杯630的外部直径不从目标镜片形状突出，因而不产生过程干涉。在输入了加工所需的数据之后，操作者通过镜片卡盘轴102L上的杯座600和镜片卡盘轴102R上的镜片压具610，使用大直径杯630或730夹住镜片LE，并按下开关单元7的开始开关7a从而启动(actuate)设备。控制单元50响应开始信号操作测量部分300F、300R，并基于目标镜片形状数据对镜片LE前表面和后表面上的边缘位置进行测量。在斜面加工模式的情况下，例如，在沿着相同纵向方向的斜面顶点和斜面底部的两个点处，测量边缘位置。在获得镜片前表面和镜片后表面的边缘位置后，根据预定的程序，基于目标镜片形状数据和边缘位置信息，控制单元50获得将要形成在镜片LE上的斜面路径数据作为精加工路径。在斜面路径数据中，斜面顶点被布置在整个矢径上，使得将边缘厚度以预定的比率分开。而且，通过沿矢径方向从精加工路径增加预定的精加工余量(例如，1mm)，控制单元50获得粗加工路径。

根据粗加工路径数据，控制单元50控制托架101的移动和镜片LE的转动，以使用粗加工磨石162a对被镜片卡盘轴102L和102R保持的镜片LE的外围边缘进行粗加工。然后，根据斜面路径数据，控制单元50控制托架101在斜面路径数据上移动，以使用精加工磨石162b对镜片LE的外围边缘进行斜面精加工。

下面，将对设置了杯更换加工模式的情况进行说明。杯630预先通过公知的中心仪被设置在未加工的镜片LE表面上。操作者将镜片LE连同杯630一起安装在镜片卡盘轴102L的杯座600内，并通过具有镜片压具610的镜片卡盘轴102B将其夹住，并按下开关单元7的开始开关7a从而启动设备。

在输入加工开始信号后，在粗加工之前，为了确认未加工镜片LE的直径是否满足镜片外围边缘的加工尺寸，控制单元50启动基于目标镜片形状数据的测量部分300F、300R，以对镜片LE前表面和后表面上的边缘位置进行测量。此时，基于目标镜片形状数据在范围内对测量路径进行测量，所述范围是指能避免测量件306F、306R与大直径杯630的干涉范围，或者另外地也可以是稍后描述的粗加工路径。能避免测量件306F、306R与大直径杯630干涉的范围是由控制单元50根据数据计算的，所述数据包括目标镜片形状数据、与其相对的杯中心的设计图数据(由镜框中心模式或光心模式决定)和存储在存储器51内的大直径杯630的外部直径数据。另外，为了缩短此时的测量时间，只测量距离镜片光心最远的目标镜片形状数据的矢径长度位置。由PD、FPD和与其几何中心相对的目标镜片形状的光心处的高度数据组成的设计图数据，可获得与镜片的光心相对的目标镜片形状数据的矢径长度数据。顺便提及，如果目标镜片形状的几何中心与镜片旋转中心不同，目标镜片形状数据将被作为参考镜片旋转中心转换的形状数据。

如果对镜片边缘位置测量的结果是镜片直径短，则显示器5显示该事实作为警告信息。如果镜片直径足够，则随后控制单元50计算粗加工路径数据，以使用粗加工工具对未加工镜片的外围边缘进行粗加工。

参考图7A到7B，将对计算粗加工路径数据进行说明。在图7A中，参考标号800表示目标镜片形状，参考标号630T表示大直径杯630的外部直径(杯外部直径)。使外部直径630T的中心(镜片旋转中心)与目标镜片形状800的几何中心FC一致。目标镜片形状800是目标镜片形状的精加工路径。设置第一路径802的矢径(rn+Δd，θn)(n＝1，2，...，N)，其相对于中心FC沿矢径方向从目标镜片形状800的矢径数据(rn，θn)增加预定的加工余量Δd。为了避免粗加工磨石162a与从目标镜片形状800突出的附接的杯630干涉，设置第二路径804的矢径数据(Trn+Δd，θn)(n＝1，2，...，N)，其通过沿着以中心FC为参考的矢径方向，在杯外部直径630T的矢径数据(Trn，θn)(n＝1，2，...，N)上增加预先设定的距离Δd而得到。作为粗加工路径，采用由第一路径802和第二路径804合成的最外路径。然而，当试图使用具有半径r162的粗加工磨石162a对第一路径802与第二路径804相交的点802a、802b、802c和802d进行加工时，磨石162a超过了包围着它们的第一路径802和第二路径804而与杯630干涉。为了避免该情况，如图7B所示，计算路径810的矢径(Rrn，θn)(n＝1，2，...，N)作为粗加工路径，使得具有半径r162的粗加工磨石162与第一路径802和第二路径804合成的最外路径相接触。

根据所计算的粗加工路径数据，控制单元50控制托架101的移动以及镜片LE的转动，以使用粗加工磨石162a对镜片外围边缘进行粗加工。在粗加工过程中，由于镜片的旋转和粗加工磨石162a的旋转力，远离镜片夹具中心的镜片外围边缘承受较大的转矩。然而，因为镜片LE通过具有大直径的杯630被镜片卡盘轴102L和102R保持，所以能确保其保持力。因此，能抑制在粗加工中由粗加工磨石162a造成的轴心偏移。

一完成粗加工，控制单元50就停止对镜片外围边缘的加工，并通过屏幕500和声音发生器55通知操作者粗加工完成。当操作者按下开关单元7的开关时，镜片卡盘轴102R打开，以便镜片LE从被夹住的状态中解除。操作者将镜片LE连同杯630一起取出，并使用杯剥离夹具(未示出)从杯630移除支架650、双面粘合胶带的外部区域624以及密封垫片的外部区域629。这提供了这样一种状态，即只有小直径杯640被固定到镜片LE。

此外，操作者将安装在镜片卡盘轴102L内的杯座600更换成杯座700，并将安装在卡盘轴102R内的镜片保持器610更换成镜片保持器710。然后，操作者通过镜片卡盘轴102L和102R将替换了小直径杯640的镜片LE用卡盘固定，然后按下开关单元7的开始开关，以启动设备。

当完成粗加工后重新输入加工开始信号时，控制单元50启动镜片形状测量部分300F、300R，以基于目标镜片形状数据(如图7A中的目标镜片形状800)，测量在镜片前表面和后表面上的边缘位置。在平面加工模式的情况下，目标镜片形状数据被转换成精加工路径数据。在斜面加工模式情况下，基于目标镜片形状数据和边缘位置信息的形成在镜片LE上的斜面路径数据被计算作为精加工路径。而且，如果设置了倒棱，基于镜片前表面和后表面的边缘位置信息，对倒棱路径进行计算。

当获得了精加工路径时，基于该精加工路径，控制单元50替换了小直径杯来对镜片的外围边缘进行精加工。在这种情况下，有两种精加工方法。在第一种方法中，如图8所示，在使用粗加工磨石162a，对路径802外部的从目标镜片形状800增加了精加工余量Δd的剩余区域820(当第一路径802从粗加工路径810中被减去时的区域)进行加工后，通过使用精加工磨石162b对剩余精加工余量进行加工。基于路径802，控制单元50控制托架101的移动以及镜片LE的转动，从而使用粗加工磨石162a再次对剩余部分820进行加工。在此情况下，虽然具有小附接区域的小直径杯被附接到镜片LE，但是剩余部分820从杯中心(镜片旋转中心)FC的距离也足够短并且在加工过程中施加到镜片上的转矩也小。因此，即使在使用粗磨石162a的粗加工中，也能抑制轴心偏移的发生。在完成对区域820的加工后，接着，基于由目标镜片形状数据及其它而获得的精加工路径数据，通过使用精加工磨石162b，控制单元50控制托架101的移动和镜片LE的旋转，以对镜片LE的外围边缘进行精加工。

在第二加工方法中，包含剩余区域820的整个区域使用精加工磨石162b进行加工。基于精加工路径数据，控制单元50控制托架101的移动以及镜片LE的转动，从而通过使用精加工磨石162b对镜片LE外围边缘进行精加工。在精加工中，通过检测磨石旋转马达160的电流，在这种情况下，与第一种方法相比，区域820过度地使用精加工磨石162b进行加工，使得镜片LE的转数增加，因而加工时间稍微增加。然而，由于区域820较小，因而与第一种方法中粗加工时间和精加工时间的总量相比，加工时间不会有很大不同。

顺便提及，根据区域820的加工程度，可以选择性地采用第一方法或第二方法。基于在区域中何时将路径802从路径810中被减去，以及从对镜片前表面和后表面边缘位置的测量结果而获得的镜片厚度，可以示意性地对区域820的加工程度进行计算。

另外，上述用于计算粗加工路径数据的方法优选地最大限度地通过最初的粗加工减小剩余形状。用于计算粗加工数据的方法不仅限于该方法。例如，如图9A中所示，第二路径804的矢径长度Rbn(n＝1，2，...，N)可以被设置为大于大直径杯630的外部直径630T的矢径长度Trn，其从用于目标镜片形状800的杯的附接中心位置FC，且在距离RA范围之内，其中距离RA能防止在粗加工或精加工中产生轴心偏移，其中精加工时杯630由小直径杯640替代。当采用具有15mm或更短(在本实施例中为13.5mm)短轴Sd642的小直径杯640时，如果距离RA是25mm或更短，则在加工镜片外围边缘时施加到镜片LE的转矩负载小，因而能抑制轴心偏移。顺便提及，已经说明了距离RA最大为25mm。然而，如果可以增加允许轴心偏移的程度，则距离RA也可以增加。第二路径804可以是任意形状，例如椭圆形。在图9A的例子中，第二路径804的矢径长度Rbn不比距离RA长，且比大直径杯630的最大直径15mm长。图9A中的矢径长度Rbn被设置为围绕中心FC的恒定距离16mm。如图9B中所示，计算粗加工路径810如路径810的矢径(Rrn，θn)(n＝1，2，...，N)，使得具有半径r162的粗加工磨石162与由第一路径802和第二路径804合成的最外路径相接触。

上面对使用包含小直径杯640和支架650双重结构的例子进行了描述。然而，可以采用的杯不限于上述杯。例如，可以通过使用完整型杯730替代杯630完成粗加工，在完整型杯730从镜片LE被移除后，使用中心仪再次固定小直径杯640。然而，在这种情况下，由于杯被两次固定到镜片LE，附接位置精度恶化，并且增加了操作者的劳动。反之，如果采用具有如图5A到5C所示的双重结构的杯630，可以节省使用中心仪将小直径杯640放置到中心的劳动，从而抑制由于重复地放置到中心而造成的附接位置错误的发生。因此，能实现高精确度地对镜片外围边缘的加工。

另外，在本实施例中，用于杯630的杯座600和镜片压具610被用于较小杯640的杯座700和镜片压具710替代。下面将参考图10对这种方式的修改进行说明。

当采用杯630，具有与杯630相对应的直径的杯座支架900被安装在用于小直径杯640的杯座700的底部内。支架900具有圆柱形结构，其中设置了非平坦区901，用于装配到形成在杯座700顶端的非平坦区703a。因此，在支架900被安装到杯座700上后，能减小杯座700和支架900彼此间的偏移。杯630的凸缘656的非平坦区656a被装配到形成在支架900顶端的非平坦区903。因此，安装在杯座700上的支架900能实现与杯座600一样的功能。

另外，与此相似地，通过将具有与支架900基本相同的外围形状的镜片压具支架910安装到镜片压具710上，支架910能实现与镜片压具610相同的功能。

以这种方式，通过使用杯座支架900和镜片压具支架910，能减轻在杯座600与700以及镜片压具610与710之间进行替换的劳动。

至此，已经对在通过使用磨石162作为加工工具的镜片加工中抑制轴心偏移进行了说明。然而，应用杯更换过程模式的范围不限于上述实施例。例如，杯更换过程模式可以被应用到这样的情况，其中加工工具采用端铣刀(例如，US-2006-0240747-A1(JP-A-2006-281367))，因为在这种情况下也受到轴心偏移的困扰。

Claims (6)

1.一种用于基于目标镜片形状数据对眼镜镜片外围边缘进行加工的眼镜镜片加工设备，包括：

粗加工工具；

精加工工具；

第一镜片卡盘和第二镜片卡盘，用于保持所述镜片；

马达，用于使所述第一镜片卡盘和第二镜片卡盘彼此同步地旋转；

大直径杯和小直径杯，其用于借助双面粘合胶带来固定到所述镜片的前表面；

第一杯座和第二杯座，其借助定位螺丝而附接到所述第一镜片卡盘的顶端，其中当使用大直径杯时，第一杯座附接到所述第一镜片卡盘，而当使用小直径杯时，第二杯座附接到所述第一镜片卡盘；

第一镜片压具和第二镜片压具，其借助定位螺丝而附接到所述第二镜片卡盘的顶端，其中当使用大直径杯时，第一镜片压具附接到所述第二镜片卡盘，而当使用小直径杯时，第二镜片压具附接到所述第二镜片卡盘；

模式设置单元，该模式设置单元设置杯更换加工模式，在所述杯更换加工模式中，在加工过程中，借助所述第一和第二镜片卡盘而用于保持所述镜片的所述大直径杯更换成所述小直径杯；

测量单元，用于测量所述镜片的前表面的边缘位置和后表面的边缘位置；

控制单元，当所述杯更换模式被设置时，所述控制单元计算第一粗加工路径数据，所述第一粗加工路径数据比所述目标镜片形状数据大预定的精加工余量，并且基于所述第一粗加工路径数据和所述大直径杯的矢径数据，计算第二粗加工路径数据，其矢径至少比所述大直径杯的矢径数据即所述大直径杯的外部直径数据大至少Δa，其中Δa为避免所述粗加工工具和所述大直径杯之间的加工干涉而设置的长度，并且计算第三粗加工路径数据，所述第三粗加工路径数据具有矢径，使得粗加工磨石与第一粗加工路径和第二粗加工路径合成的最外路径相接触，

所述控制单元响应于加工开始信号，基于所述第三粗加工路径数据，使用所述粗加工工具对固定到所述大直径杯的所述镜片的外围边缘进行粗加工，其后停止所述加工，并且

在停止所述加工后，当输入加工恢复信号时，所述控制单元启动测量单元以基于所述目标镜片形状数据测量所述镜片的前表面的边缘位置和后表面的边缘位置，然后在平面加工模式的情况下通过转换所述目标镜片形状数据获得精加工路径数据，而在斜面加工模式的情况下基于所述目标镜片形状数据和所测得的边缘位置数据获得精加工路径数据，并且在使用所述粗加工工具基于所述第一粗加工路径数据粗加工替换使用了所述小直径杯的所述镜片的外围边缘之后基于所述精加工路径数据，使用所述精加工工具对固定到所述小直径杯的所述镜片的外围边缘进行精加工，或者使用所述精加工工具基于所述精加工路径数据精加工所述镜片的外围边缘的基于所述第三粗加工路径数据被加工过的剩余部分。

2.如权利要求1所述的眼镜镜片加工设备，其中所述控制单元计算所述第二粗加工路径数据，使得所述第二粗加工路径数据的矢径不超过最大距离，所述最大距离是基于在使用小直径杯的加工期间施加到镜片的转矩负载而确定的。

3.如权利要求1所述的眼镜镜片加工设备，其中：

所述控制单元将储存在所述存储器中的的所述大直径杯的矢径数据与基于所述目标镜片形状数据模拟的精加工后的矢径数据进行比较，以确定是否发生了所述加工干涉；以及

所述眼镜镜片加工设备包括显示单元，用于在发生所述加工干涉时，显示所确定的结果。

4.如权利要求1所述的眼镜镜片加工设备，进一步包括与所述大直径杯的尺寸相对应的杯座支架，该杯座支架被装配到所述第二杯座，并可从该第二杯座分离，并且

装配于所述第二杯座的所述杯座支架具有与所述第一杯座相同的功能。

5.如权利要求1所述的眼镜镜片加工设备，进一步包括与所述大直径杯的尺寸相对应的镜片压具支架，该镜片压具支架被装配到所述第二镜片压具，并可从该第二镜片压具分离，并且

装配于所述第二镜片压具的所述镜片压具支架具有与所述第一镜片压具相同的功能。

6.如权利要求1所述的眼镜镜片加工设备，其中所述大直径杯包括：

所述小直径杯，其包括被安装在所述第二杯座内的底座以及附接到所述底座的小直径凸缘，所述凸缘的一个表面通过粘合材料与所述镜片的表面接触；以及

支架，具有用于插入和移除所述小直径杯的所述底座的开口，并且具有通过粘合材料与所述镜片的所述表面接触的表面，该表面的直径大于所述小直径杯的所述凸缘的直径，并且所述支架具有与所述小直径杯的所述凸缘的底座侧配合的表面。

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