一种检验透镜的过程，包括： 转动透镜； 摄取旋转透镜的第一和第二视频图象，所述第一图象取自透镜的主平面，而所述第二图象取自所述透镜的边缘； 将所述第一和第二图象变换成第一和第二图象信号，所述第一和第二图象信号包括多个表示第一和第二视频图象的数据信号；和 将所述第一和第二数字图象与表示预定的主表面和预定边缘的第一和第二存贮数据信号进行比较。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
Computer vision inspection station
Process, a test lens includes a rotating lens; the first and second video image pickup lens rotation, the main plane of the first image from the lens, and the second image from the lens edge; the first and second image converted into the first and second image signals, the first and the second the image signal includes a plurality of data signals of the first and second video images; and the first and second digital image and compares said first and second memory data signal of a predetermined main surface and the edge of the book.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总的说是关于检验系统，特别是关于用于透镜的计算机检验系统。透镜磨边机在本
是公知的，在美国专利No4870784和5148637中说明了不同的类型。透镜按照所希望的光聚焦能力由具有一定的曲率的坯料形成。眼科透镜的曲率提供矫正聚焦能力。墨镜或太阳镜用的透镜曲率通常不具有矫正聚焦能力。在以所希望的曲率形成透镜坯料后，以镶嵌进眼镜框的形状来从坯料上切割透镜。这通过磨坯料的边缘来完成，即利用磨边工具例如一砂轮来研磨透镜的边缘，直至达到最希望的透镜形状。如果透镜是眼科用的，磨边过程可利用美国专利No4870784中所描述型式的透镜磨边机进行，它利用砂轮中的切槽对透镜边缘进行斜切。另一种通常用来制造非眼科透镜的透镜磨边机类型是利用其砂轮中的一顶尖来对透镜边缘进行斜切。透镜边缘的坡口使得透镜能紧密地嵌合进眼镜或太阳镜框中。二种型式的透镜磨边机使透镜坯料相对于砂轮旋转。在透镜坯料转动时，磨边机同时改变透镜坯料的中心与砂轮间的位移来达到透镜所希望的形状。在完成磨边处理之后，透镜经受最后的检验步骤。在进行检验期间，透镜与用来制造透镜的设计参数进行比较。这些参数包含有长轴和短轴的长度，透镜的圆周长，沿圆周的点的透镜的曲率半径，透镜周围边缘的坡口角度等。检验过程通常由手动进行，经过训练的检验员将多个透镜制造样品与设计标准加以比较。较具体说，此大小利用眼测板和眼测线来测量。一开始将测量装置利用淬硬眼测钢板调准为零，每一检验台对每一类型用一个眼测板。然后将眼测线贴合在欲测透镜上，在此过程中引入透镜误用的可能性并取得读数。由不同的检验员对同一透镜的重复测量可能导致测量在50％或更大的容许大小范围内变化。然后检查坡口角度，为此需要采用5倍比测器。比测器为一放大镜，通过它来观测透镜边缘的被放大的图象，而测量坡口度则是利用一差不多不过是一增强型的比度仪。此检验过程完全是主观性的，在被磨园的尖顶透镜的情况中特别是这样。顶尖位置也在5倍比测器上进行检查，将图象与一参考线对齐，使读数归零和沿着坡口的边缘绕线。这一测量方法的精度在已知规范的大小的情况下勉强足够；为进行有效的分析，实际上必须采用带有分度镜的7倍回路。这提供允许范围的±25％的精度。最后，将透镜置于5×射线摄影机上加以确认其形状，它将透镜的放大图象投射到蓝图上。首先由其文件中提取相关的蓝图置于试验台上。经过培训的操作人员再次利用他们的主观能力确定透镜是否足够正确地对应于蓝图的真实线。操作员利用两脚规测量影象边缘与真实线之间的距离。由于真实线为至少一英寸的10/1000宽，检验员经常无法正确地测量形状曲线。因此，当前的检验的手动过程费时间、不可靠和不正确，因而常被忽视。由于差错不能及时检测而常常延误矫正操作，所以这种处理对加工过程普遍存在负面影响。当透镜不能适配它们的框架而必须报废时因不能及时矫正将造成很大损失。采用本专利技术，检验过程自动地由计算机控制，有效、正确和可靠。操作员将透镜置于检验台上，很短时间之后，透镜所有方面的全部读数就将以精确的格式出现。读数利用一红/绿、合格/失败系统作彩色编码，它使得即使不熟悉的操作员也能看清透镜是否与设计规范一致。一零误用自动处理系统可能使得每一单个的透镜基础的迅速检验。本专利技术可对制造透镜的计算机数控透镜磨边机提供大小和形状特性的自动计算机化的反馈。这样，透镜检验台就能提供一闭环制造过程，它实际上能消除在偏离设计规范导致透镜超出设计范围的范围之前的这种偏离。因此，利用本专利技术就有可能提供生产一致的透镜而无需操作员的干预的全自动过程。当操作员将透镜放置在被加工进一可旋转的栓柱的顶部的检验座上时，一智能视觉系统即检测到检验区中操作员的手并打开通过栓柱中心的气流。此气流有两个作用。第一，它清除检验座和透镜表面上的任何可能使透镜被误用的砂粒。第二它被用作为一空气支承，使透镜能以透镜的重力中心停置在检验座上。然后对透镜施加抽吸作用使其在栓检过程中牢固地安在检验座上。再旋转透镜二次，在此时间内进行整个的检验过程；然后数据输出到显示器，如计算机屏幕。这样使操作员的干涉减至最小并无需作操作培训。本专利技术将工艺技术与复杂的数学分析相结合。将高分辨率CCD摄象机与高速象素定时帧取集板配合使用。二摄象机摄取在检验台上旋转的透镜的平面和立视图。所摄取得的图象被模-数变换器变换成数字象素信号流。这些象素信号或者被存放进存贮器，或者被作在线处理以提供表示透镜的形状和大小、坡口轮廓和顶尖及坡口角度的大小和位置的数据信号。对象素轮廓作S型曲线拟合，使得能部分地依靠曲线拟合对普通的线性插补的优越性来达到高精确度的副象素插补。本专利技术系统的校准是自动的，仅需操作员将二金属校验盘置于检验台上，从而使准备时间和培训降到最低限度。这样，本专利技术提供能适应透镜生产者的处理要求的有力的和灵活的测量系统。新式样的透镜在它们被加以编程和经透镜磨边机切削后即可进行检查，为实现新型式提供了空前的灵活性和高速度的可能。对所列附图的简要说明附图说明图1为一典型透镜的平面视图；图2为图1透镜的边缘视图；图3为表明一倾斜位置的曲率半径长度的图1透镜的示意图；图4为透镜检验系统的原理图；图5为摄象机50的视图；图6为摄象机53的视图；图7为图4的部分放大图象；图8为图5的部分放大图象；图9A、9B和9C为检验盘的视图10为边缘18的高度放大的部分；图11为检验座上一透镜的部分视图；和图12为检验座上一透镜的部分平面视图。参看图1，透镜20具有边缘18。如图2中所示，透镜20具有与其主平面22基本上呈垂直的光轴24。透镜20的表面22和23的曲率可以不相同。边缘18具有坡口面18a、18b。尖顶角26为由自表面延伸的假想线18a1、18b1之间所形成的角度。参看图3，透镜20具有周边16，周边上任一点P均可由它距光中心24的径向距离来定义其位于角度θ。对照图4来说明透镜检验系统10。透镜检验系统10具有一安置透镜20的检验座30。在此优选实施例中，透镜20被凹面向上地安置在检验座30的顶部。检验座30可在传动带35和电动机34的作用下围绕轴25旋转。如图11、12和13中所示，检验座30具有垂直竖立以承接透镜20检验座30上的栓柱9，使得透镜20能以相对于检验座30的轴25作偏心旋转。流体导管39在检验座30的表面中的一小孔(未作图示)中终止。导管39在压力下流通流体或者在小孔端形成真空。导管39通过管接头32和第二导管33连接到真空/压力源12。电动机34具有传载控制信号到它的控制线40。同样，压力/真空源12也有传载控制信号到它的控制线41。编码器301在信号线302上提供代表检验座30的斜角位置的信号。在透镜20上方稍许偏离检验座30的轴25处有一第一CCD摄象机50。如图5中所示，摄象机50具有图象视野82而摄取透镜20的平面视图的图象80。如图6中所示，第二CCD摄象机51被通常配置得垂直于轴25而摄取透镜20的边缘18的图象。二摄象机50、51产生分别代表透镜的平面和边缘的第一和第二视频信号的输出信号序列。这些图象由信号输出线52、53载运。线路40、41上的控制信号和线路52、53上的第一和第二图象信号被耦合到计算机70。计算机70包含通常被安装在母板(图中未示出)上的中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·L·拜伦，罗里·L·C·弗莱默，
申请(专利权)人：卢克索蒂卡设备租赁有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。