專利名稱：全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)三維掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)，特別涉及其中的自動(dòng)定位三維掃描裝置， 對(duì)需要加工鏡片的眼鏡鏡框或鏡片模板外形進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)眼鏡生產(chǎn)行業(yè)鏡片磨邊機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)比較落后，主導(dǎo)產(chǎn)品為半自動(dòng)有 模鏡片磨邊機(jī)，工作過程是通過對(duì)鏡片模板的外形仿型來完成鏡片外型磨切加 工。半自動(dòng)有模鏡片磨邊機(jī)這種工作原理決定了只能對(duì)鏡片模板進(jìn)行二維仿型 掃描，也就是對(duì)鏡片進(jìn)行角度和徑向數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理，使得處理精度較低，無 法保證鏡片研磨的精度要求。另外，半自動(dòng)有模鏡片磨邊機(jī)不能對(duì)眼鏡鏡框直 接仿型掃描或研磨，這是一項(xiàng)較大的缺陷。經(jīng)廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)有對(duì)鏡片及 鏡框進(jìn)行三維數(shù)據(jù)處理的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案是為了解決現(xiàn)有磨邊機(jī)中存在的不能對(duì)鏡片及鏡框進(jìn)行 三維數(shù)據(jù)處理缺陷，提供的一種全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)三維掃描裝置。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案-全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)三維掃描裝置，其特征在于它包括
一個(gè)基座，它安裝于磨邊機(jī)中，基座中按圓周分布設(shè)置一組支撐輪和一個(gè) 周向電機(jī)，周向電機(jī)一端相連一個(gè)編碼器、另一端連接一周向齒輪；
一個(gè)圓盤形的掃描平臺(tái)，掃描平臺(tái)邊緣設(shè)有齒輪與周向電機(jī)上的周向齒輪 配合傳動(dòng)，掃描平臺(tái)邊緣設(shè)有環(huán)形凹槽與支撐輪配合，使掃描平可以臺(tái)繞其中 心旋轉(zhuǎn)，掃描平臺(tái)中部設(shè)有一段中空部分，中空部分兩側(cè)設(shè)置一對(duì)導(dǎo)柱；
一個(gè)小車，它設(shè)置在掃描平臺(tái)中部的中空部分，并與一對(duì)導(dǎo)柱滑動(dòng)配合， 使小車可以在中空部分往復(fù)移動(dòng)，小車邊緣設(shè)置有齒條；
掃描平臺(tái)上還設(shè)置一個(gè)徑向電機(jī)及其相連的編碼器，徑向電機(jī)輸出軸連接 一個(gè)徑向齒輪與小車邊緣設(shè)置的齒條配合傳動(dòng)；
小車上連接一個(gè)固定擋板和一滑動(dòng)配合的探桿，擋板上設(shè)置一個(gè)高度電機(jī) 和一個(gè)編碼器，高度電機(jī)和編碼器輸出軸上分別連接一個(gè)線輪，線輪中設(shè)有線繩配合傳動(dòng)，探桿一端設(shè)有掃描探頭，另一端設(shè)有線繩固定板與線繩固定連接， 通過線繩帶動(dòng)探桿上下移動(dòng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可以方便準(zhǔn)確的獲得鏡片或鏡架的三維數(shù)據(jù)，在研磨 加工時(shí)首先建立精確模型，將掃描數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化成為控制數(shù)據(jù)。加工過程中對(duì) 研磨部分的旋轉(zhuǎn)、上下及水平等多個(gè)電機(jī)進(jìn)行同步閉環(huán)控制，通過粗磨、細(xì)磨、 鏡片曲率掃描和倒角等步驟，實(shí)現(xiàn)磨切眼鏡鏡片外型、鏡片曲率掃描、邊緣倒 角等加工功能，最終得到符合裝配要求的眼鏡鏡片。


圖1是本發(fā)明提供的三維掃描裝置結(jié)構(gòu)立體圖2是圖1中的掃描平臺(tái)結(jié)構(gòu)立體圖3是掃描平臺(tái)中的探桿及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)立體圖4是掃描平臺(tái)另一角度的結(jié)構(gòu)立體圖5是掃描平臺(tái)中的小車及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)立體具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)三維掃描裝置，其組成主要包括 參見圖l、圖2:
一個(gè)基座l，它安裝于磨邊機(jī)中，基座中按同心圓周分布設(shè)置一組支撐輪7 和一個(gè)周向電機(jī)5，周向電機(jī)5—端相連一個(gè)編碼器6、另一端連接一周向齒輪 4，周向電機(jī)5以及編碼器6在圖1中被擋住，可以參見4所示。所述的一組支 撐輪7，其數(shù)量為三個(gè)以上，以可以支撐掃描平臺(tái)2為準(zhǔn)，周向電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 可以通過編碼器6獲得周向數(shù)據(jù)。
一個(gè)圓盤形的掃描平臺(tái)2，掃描平臺(tái)邊緣設(shè)有輪齒與周向電機(jī)上的周向齒輪 4配合傳動(dòng)，掃描平臺(tái)邊緣設(shè)有環(huán)形凹槽202與支撐輪7配合，在周向齒輪4的 帶動(dòng)下，使掃描平可以繞其中心旋轉(zhuǎn)。掃描平臺(tái)中部設(shè)有一段中空部分，中空 部分兩側(cè)設(shè)置一對(duì)導(dǎo)柱206;掃描平臺(tái)上還設(shè)置一個(gè)徑向電機(jī)203及其相連的編 碼器205，徑向電機(jī)輸出軸連接一個(gè)徑向齒輪204。
一個(gè)小車3，參見圖2、圖3、圖4、圖5，它設(shè)置在掃描平臺(tái)中部的中空部 分，并與導(dǎo)柱206滑動(dòng)配合，小車邊緣設(shè)置有齒條303與徑向電機(jī)輸出軸連接 的徑向齒輪204配合，使小車可以在中空部分往復(fù)移動(dòng)，編碼器205可以獲得 小車中設(shè)置的探頭的水平位置的徑向數(shù)據(jù)。小車下部連接一個(gè)固定擋板308和導(dǎo)向套304，導(dǎo)向套304中設(shè)置一滑動(dòng)配 合的探桿301，固定擋板308上設(shè)置一個(gè)高度電機(jī)307和一個(gè)編碼器310，高度 電機(jī)和編碼器輸出軸上分別連接一個(gè)線輪306、 311，線輪中設(shè)有線繩309配合 傳動(dòng)，探桿上端設(shè)有掃描探頭302、下端設(shè)有線繩固定板305與線繩固定連接， 高度電機(jī)307轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過線繩帶動(dòng)探桿上下移動(dòng)，同時(shí)編碼器310獲得探頭 302的高度數(shù)據(jù)。
例如，根據(jù)待掃描鏡框位置，掃描平臺(tái)2平移到對(duì)應(yīng)采集位置，通過徑向 電機(jī)203和高度電機(jī)307驅(qū)動(dòng)掃描探頭302,對(duì)待掃描鏡框位置進(jìn)行初始探測(cè)， 完成自動(dòng)定位，使得探頭進(jìn)入待掃描鏡框內(nèi)槽，準(zhǔn)備開始掃描。
周向電機(jī)5驅(qū)動(dòng)掃描平臺(tái)2逐步旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，徑向直流電機(jī)203、高度直流 電機(jī)307控制掃描探頭運(yùn)動(dòng)跟隨待掃描鏡框外形運(yùn)動(dòng)，同時(shí)檢測(cè)徑向以及高度 編碼器的碼值，得到掃描探頭在徑向及高度上的位移，最后對(duì)周向步進(jìn)電機(jī)5 的步數(shù)(對(duì)應(yīng)角度數(shù)據(jù))和掃描探頭302的徑向及高度位移量進(jìn)行處理，得到 三維掃描數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1、全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)三維掃描裝置，其特征在于它包括a、一個(gè)基座(1)，基座中按同心圓周分布設(shè)置一組支撐輪(7)和一個(gè)周向電機(jī)(5)，周向電機(jī)(5)一端相連一個(gè)編碼器(6)、另一端連接一周向齒輪(4)；b、一個(gè)圓盤形的掃描平臺(tái)(2)，掃描平臺(tái)邊緣設(shè)有輪齒與周向電機(jī)上的周向齒輪(4)配合傳動(dòng)，掃描平臺(tái)邊緣還設(shè)有環(huán)形凹槽(202)與支撐輪(7)配合，使掃描平獲得支撐并可以繞其中心旋轉(zhuǎn)，掃描平臺(tái)中部設(shè)有一段中空部分，中空部分兩側(cè)設(shè)置一對(duì)導(dǎo)柱(206)，掃描平臺(tái)上還設(shè)置一個(gè)徑向電機(jī)(203)及其相連的編碼器(205)，徑向電機(jī)輸出軸連接一個(gè)徑向齒輪(204)；c、一個(gè)小車(3)，它設(shè)置在掃描平臺(tái)中部的中空部分，并與一對(duì)導(dǎo)柱(206)滑動(dòng)配合，使小車可以在中空部分往復(fù)移動(dòng)，小車邊緣設(shè)置有齒條(303)，它與徑向電機(jī)輸出軸連接的徑向齒輪(204)配合傳動(dòng)；d、小車上連接一個(gè)固定擋板(308)和一滑動(dòng)配合的探桿(301)，擋板上設(shè)置一個(gè)高度電機(jī)(307)和一個(gè)編碼器(310)，高度電機(jī)和編碼器輸出軸上分別連接一個(gè)線輪(306、311)，線輪中設(shè)有線繩(309)配合傳動(dòng)，探桿一端設(shè)有掃描探頭(302)，另一端設(shè)有線繩固定板(305)與線繩固定連接，通過線繩帶動(dòng)探桿上下移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及全自動(dòng)鏡片磨邊機(jī)三維掃描裝置，包括在基座上設(shè)置的周向電機(jī)(5)、編碼器(6)和掃描平臺(tái)(201)，它與周向電機(jī)上的齒輪(4)配合傳動(dòng)，掃描平臺(tái)設(shè)置徑向電機(jī)(203)、其相連的編碼器和小車(3)，它與導(dǎo)柱(206)滑動(dòng)配合，小車邊緣設(shè)置有齒條(303)與徑向電機(jī)連接的徑向齒輪配合傳動(dòng)；小車上設(shè)有高度電機(jī)、編碼器和升降探頭(302)。通過對(duì)周向角度、高度和徑向電機(jī)及其編碼器的信號(hào)采集，完成對(duì)鏡框或鏡片模板的自動(dòng)定位三維掃描。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可以方便準(zhǔn)確的獲得鏡片或鏡架的三維數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)化成為控制數(shù)據(jù)，完成對(duì)鏡片精確加工。
文檔編號(hào)B24B49/00GK101439486SQ20081024616
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者劉義兵, 劉培群, 予 史, 周曉丹, 鑫 姚, 昭 孫, 孫幫東, 闖 鄧 申請(qǐng)人:華東光電集成器件研究所;上海法里奧光學(xué)科技發(fā)展有限公司