CN100519070C - 研磨光学镜片的研磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种研磨机，该研磨机包括：一系列的砂轮(21)，该砂轮安装成可以绕第一轴线(A-A′)转动；具有装置(37)的镜片支承件(15)，该支承件用于使镜片(35)绕平行于第一轴线(A-A′)的第二轴线(B-B′)转动；用于使透镜支承件(15)相对于一系列砂轮(21)进行径向和轴向相对定位的装置(13，39)；装有工具(81；83；85)的工具载带单元(17)，该工具固定于可绕第三轴线(C-C′)转动的工具支承轴(75)上。在作用位置，该工具靠近第二轴线(B-B′)，该第三轴线(C-C′)相对于第二轴线(B-B′)具有可变角度。该工具支承单元(17)还包括装置(79)，该装置在工具(81；83；85)与镜片(35)隔开一段距离时，可以控制第三轴线(C-C′)相对于第二轴线(B-B′)的倾斜角。该装置适用于研磨眼镜片。

Description

研磨光学镜片的研磨机
技术领域
本发明涉及一种研磨光学镜片的研磨机。
背景技术
采用已知的研磨机(EP 0350216)可以经济地有效地进行反向锥面的研磨操作，以便在镜片已经磨好后，磨去眼镜片坯件的尖锐边缘。
这种研磨机不是完全令人满意的。具体是，由反向锥面砂轮加工的表面延伸度取决于镜片的曲率。在进行反向锥面研磨操作时，在镜片曲率很大的情况下，反向锥面砂轮与镜片的接触表面积大于平镜片或者准平面镜片的表面积。后锥面的质量，因而所得到的镜片的外观随镜片的曲率变化。
另外，采用上述类型的研磨机(例如JP 8155954)可以更准确地在镜片上进行掏槽和/或者钻眼的操作，但是这种研磨机体积大。
本发明的主要目的是克服这些缺点，即提供一种研磨机，以便简便地研磨眼镜片的后锥面、掏槽和/或者钻眼，得到稳定的质量，而不管透镜的曲率如何，而且体积不很大。
发明内容
因此，本发明的主题是一种上述类型的研磨机，其特征在于，控制装置适合于通过控制上述倾斜角退回加工工具载带轴。
另外，为执行反向锥面、掏槽和钻孔研磨操作，上述类型的已知机器需要复杂的机构，以使工具载带组件相对于镜片支承件移动。
本发明的另一目的是提供一种结构简单的上述类型研磨机。
结果按照本发明的另一方面，上述类型的研磨机包括使工具载带轴相对于镜片支承件进行相对运动的第二装置，在工具位于起作用的位置时，这种运动是沿第三轴线的平移，上述进行相对运动的第二装置包括：相对于第二轴线沿平行于第二轴线的第一方向使工具载带轴进行相对平移的平移装置；使透镜支承件相对于第二轴线沿第二方向进行镜片准平移的准平移装置，该第二方向垂直于第二轴线；使上述平移和准平移装置同步的同步装置。
附图说明
下面参考附图，说明本发明的例示性实施例，这些附图是：
图1是本发明研磨机相关部分透视画法的局部3/4顶视图；
图2是沿图1的II-II线截取的局部截面图；
图3是沿图1的箭头III看去的透视图，示出本发明研磨机的细节，图中工具载带组件位于退回位置；
图4是沿图1的线IV-IV截取的局部截面图，示出打孔操作时本发明的研磨机；
图5是图4的细节图。
具体实施方式
图1-5所示的研磨机预定用于生产具有锥面和反向锥面光学镜片，并基于大体圆形的镜片坯件进行掏槽和打孔操作。
这种研磨机包括座架11、研磨组件13、镜片支承件15、工具载带组件17和控制单元19。
研磨组件13包括砂轮组21，这些砂轮组装成为可以绕砂轮支承件22上的第一水平轴线A-A′转动，由研磨马达(未示出)转动。
砂轮组21由若干并列的砂轮21A-21D构成。这些砂轮与要研磨的镜片类型和研磨操作的各种步骤相关：砂轮21A用于粗切无机镜片，砂轮21B用于粗切合成镜片，具有锥面的细磨砂轮21C具有圆形沟槽23，而砂轮21D具有锥面，用于抛光。该砂轮组21在需要时可以配备没有锥面的精磨或者抛光砂轮。
该砂轮组21固定安装在砂轮轴25上，该轴本身安装在支承件22上，可绕第一轴线A-A′自由转动。
砂轮支承件的底部分27安装成可以沿平行于第一轴一A-A′的轴向方向在滑杆29上滑动。采用一种装置(未示出)使砂轮支承件22沿滑动杆29滑动，由此驱动研磨组件13，使研磨组件13沿此轴向方向平移。
镜片支承件15包括：支架31，该支架倾斜地装在座架11上，并装有两个半轴33A和33B，该半轴适合于夹紧镜片坯件35；转动该镜片坯件35的马达37；相对于第一轴线A-A′径向定位该支架31的装置39。
该支架由一个纵向边缘41铰接于倾斜轴43，该倾斜轴平行于第一轴线A-A′。
该两个半轴33A和33B沿支架31的另一纵向边缘45安装。这些半轴33A和33B沿着第二水平轴线B-B′配置，该轴线在研磨加工期间平行于第一轴线A-A′。另外，这些半轴33A和33B具有彼此相向的适合于夹紧镜片坯件35的自由端47A和47B。
镜片坯件35的驱动马达37可以通过传动机构(未示出)使半轴33B和半轴33A绕第二轴线B-B′转动。
如图4所示，相对于第一轴线A-A′径向定位支架31的装置39包括驱动机构51和操作杆或者操作圆头53。
驱动机构51包括与螺母57相互作用的驱动螺杆55。该螺杆55可转动地装在座架11上，并沿垂直于轴向方向的径向方向配置。在图2所示的例子中，驱动螺杆是垂直的。
利用与座架11形成一体马达59转动该驱动螺杆55。
另外，驱动杆53的底端连接于螺母57。靠近第二水平轴线B-B′的支架31的边缘45顶在该螺杆55的顶端。
在马达59转动驱动螺杆55时，螺母和驱动杆53沿垂直方向移动。可以利用驱动杆53对支架31的作用，使支架31发生倾斜，从而使第二轴线B-B′相对于第一轴线A-A′移动。对于进行小幅度的倾斜运动，可将第二轴线B-B′相对于第一轴线A-A′的运动比喻为垂直的准平移运动。另外，支架31装有镜片坯件35的随动件61，该随动件连接于控制单元19。
参考图1、2和4，工具载带组件17包括装有凸出连杆73的支承件71、工具载带轴75、转动该工具载带轴的马达77和驱动该工具载带轴75的驱动装置79。
如图2所示，该支承件71一般为圆柱形状。该支承件可转动地装在砂轮支承件22上，可以绕垂直于第一轴线A-A′的水平转动轴D-D′转动。
工具载带轴75可转动地装在连杆73的自由端部，可以绕第三轴C-C′转动。在图1-5所示的例子中，该工具载带轴75保持在通过第一轴线A-A′的垂直平面中。
该轴75支承用于研磨后反向锥面的砂轮81、用于掏槽的砂轮83和用于钻孔的钻头85。
反向锥面砂轮81的直径比砂轮组的砂轮21A-21D的直径小得多。如图5所示，该反向锥面砂轮在外面具有由两个切头圆锥表面89和91包围的圆柱形中间表面87，这两个切头圆锥表面在移离该中间表面时，将汇聚。如图5所示，表面89在顶部具有相当小的半锥角，例如约35°的锥角，而相对表面91在顶部具有相当大的半锥角，例如55°。
掏槽砂轮83包括单一的细长的圆柱形中间表面92。在图5所示的例子中，该圆柱形中间表面的宽度在0.5-1.6mm之间。
钻头85装在工具载带轴75的自由端部，并与第三轴线C-C′准直。
转动工具载带轴75的马达77由传动装置连接于该轴75，该传动装置具体包括皮带轮93和皮带95(见图1)。
驱动工具载带轴75的驱动装置79包括(图1)驱动马达101，该驱动马达的输出轴在其顶部具有螺杆105。该螺杆105与切向齿轮相互作用，该齿轮与支承件71形成一体。
这些驱动装置79使支承件71绕转动轴转动，转动至少30°，最好能转动180°。
因此，在进行这种转动期间，第三轴线C-C′和第一轴线A-A′或者第二轴线B-B′之间形成的角度至少在0-30°之间，最好在0-180°之间改变。
采用控制单元19进行控制，一方面控制砂轮支承件22在轴向方向的运动，另一方面控制支架31绕铰接轴43的转动。因此，该控制单元19可以协调镜片支承件相对于砂轮组的相对运动。另外，该控制单元装有同步装置(未示出)，该同步装置按照预定的控制规则同时控制砂轮支承件22的轴向运动和支架31绕铰接轴的转动。
作为一个例子，下面说明用图1-5所示的研磨装置进行的研磨操作，然后说明眼镜片坯件的钻孔操作。
开始如图3所示，使支承件71这样取向，使得杆73和工具载带轴75位于砂轮组21下面的退回位置。因此，位于砂轮21A-21D上面的空间完全是净空的。
如已知的，利用适当配置在坯件上的适配器，将镜片坯件35夹在半轴33A和33B的两个端部47A和47B之间。
随后起动转动砂轮21A-21D的马达。砂轮组21因此由该马达转动，绕第一轴线A-A′转动。该控制单元19控制砂轮支承件22的轴向运动装置和支架31径向运动的装置39，以便定位镜片坯件35，与粗切砂轮21A接触。
然后起动使镜片坯件35相对于第二轴线B-B′转动的马达37，使该坯件绕该第二轴线B-B′转动。
同时由于存在机构51，所以可以按照坯件35相对于第二轴线B-B′的角位置，调节第一轴线A-A′和第二轴线B-B′之间的距离，以便在镜片加工后，适合安装该镜片的眼镜框架的形状。
按照相同的方式，将镜片移到具有锥面21C的精磨砂轮上。
因此得到坯件的最后外形轮廓，然后进行钻孔操作。
在第一步骤中，将砂轮支承件22定位在轴向行程的端部。该行程的端部对应于砂轮支承件22位于图1最右侧的位置。同时使操作杆53向上运动到径向行程的终点，从而使支架31移离砂轮组21。
然后起动驱动工具载带组件的马达101。马达101输出轴103的转动将使螺杆105绕平行于第一轴线A-A′的轴线转动。该螺杆105与形成在支承件71上的齿轮相互作用。因此，该支承件71绕其转动轴线D-D′转动。支承件71的这种转动将使工具载带轴75，绕转动轴线D-D′转动，从图3所示的位于砂轮组下面的退回位置转动到图4所示的位于该砂轮组上面的起作用的位置，该转动轴线D-D′位于穿过轴线A-A′的垂直平面中。
根据随动件61发出的信息，控制单元19确定由镜片坯件35外表面或者内表面上该坯件钻孔点切线和垂直于第二轴线B-B′的方向形成的角度，该方向通过该钻孔点。该角度在图5中表示为α。该角度α取决于镜片坯件35的曲率。
在由第三轴线C-C′和第二轴线B-B′形成的角度等于此角度α时，断开驱动工具载带组件17的马达101。
然后控制使支承件22轴向运动的装置和使支架31径向运动的装置51，使钻头85的端部与钻点接触(见图4)。
由此钻头85垂直于镜片坯件35的外表面，而不管该坯件的曲率如何。
随后起动转动工具载带轴75的马达77。随后利用控制单元19的同步装置，控制使支承件轴向运动的装置和使支架31径向运动的装置39，使工具载带轴75沿第三轴线C-C′平移，同时在整个钻孔操作中，保持该第三轴线C-C′相对于第二轴线B-B′的倾斜度恒定不变，并等于α。更准确地说，在钻孔期间，支承件22向左移动，而支架31向下移动，使得钻点精确地沿轴线C-C′移动。
作为一种变型，可以在反向锥面研磨操作之前，控制由第三轴线C-C′和第二轴线B-B′形成的角度，使得在后锥面砂轮81的表面和要磨去的镜片坯件35的尖锐边缘之间的迎角等于预定值，而不管该坯件的曲率如何。
在另一变型例中，在掏槽操作之前，控制第三轴线C-C′相对于第二轴线B-B′的倾斜角，使得掏槽砂轮85的中间平面P例如平行于镜片坯件凸表面尖锐边缘上的切线，要不然平行于凸形和凹形表面切线之间的中间方向。
这样便可以在整个镜片的外周边缘上得到高度均匀的沟槽宽度，而不管镜片的形状(曲率和外周轮廓)如何。
采用上述说明的发明，可以得到一种研磨机，可以用这种研磨机同时对曲率不同的眼镜片坯件进行研磨、形成反向锥面、掏槽和钻孔，同时也能保持这些操作的质量，而不管镜片坯件的曲率如何。
可以用这种研磨机进行经济而有效地所有这些操作。

Claims (12)

1.一种研磨光学镜片的研磨机，这种机器包括：
砂轮组(21)，该砂轮组装成可以绕第一轴线(A-A′)转动；
镜片支承件(15)，具有可以使镜片(35)绕第二轴线(B-B′)转动的第一装置(37)，该第二轴线至少在研磨期间基本上平行于上述第一轴线(A-A′)；
第二装置，用于使镜片支承件(15)相对于砂轮组(21)进行轴向和径向相对定位；
工具载带组件(17)，包括：至少一种工具(81；83；85)，该工具与工具载带轴(75)形成一体，该工具载带轴可以绕第三轴线(C-C′)转动；用于驱动工具载带轴(75)的驱动装置(79)，该驱动装置适合于使该工具(81；83；85)在退回位置和靠近上述第二轴线(B-B′)的作用位置之间移动，该第三轴线(C-C′)相对于第二轴线(B-B′)的倾斜度可以改变；
该工具载带组件(17)还包括控制装置，该控制装置在工具(81；83；85)远离镜片(35)时，用于控制第三轴线(C-C′)相对于第二轴线(B-B′)的倾斜角(α)，该倾斜角的值取决于透镜曲率的值；
其特征在于，该控制装置适合于通过控制上述倾斜角(α)退回工具载带轴(75)。
2.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，当工具(81；83；85)位于作用位置时，第二装置可使工具载带轴(75)相对于镜片支承件(15)进行相对运动，即沿第三轴线(C-C′)平移。
3.如权利要求2所述的研磨机，其特征在于，上述形成相对运动的第二装置包括：用于使工具载带轴(75)沿第一方向相对于第二轴线(B-B′)进行相对平移的平移装置；用于使工具载带轴(75)沿第二方向相对于第二轴线(B-B′)进行相对准平移的准平移装置，该第二方向不同于第一方向；用于使上述平移装置和准平移装置同步的同步装置。
4.如权利要求2或者3所述的研磨机，其特征在于，该砂轮组(21)包括砂轮支承件(22)，该砂轮支承件具有轴向平移装置(27，29)；该工具载带组件(17)可平移地连接于上述砂轮支承件(22)。
5.如权利要求2或3所述的研磨机，其特征在于，该镜片支承件(15)具有径向的准平移装置。
6.如权利要求1-3中任一项所述的研磨机，其特征在于，该工具载带组件(17)可转动地装在砂轮支承件(22)上，可绕上述垂直于上述第一轴线(A-A′)的轴线(D-D′)转动。
7.如上述权利要求1-3中任一项所述的研磨机，其特征在于，上述控制装置控制第三轴线(C-C′)相对于第二轴线(B-B′)的倾斜角(α)，该倾斜角在上述工具载带轴(75)的作用位置在0-30°之间。
8.如上述权利要求1-3中任一项所述的研磨机，其特征在于，上述控制装置适合于使工具载带轴(75)在砂轮组(21)的前方运动，而使工具载带轴退回到该砂轮组的下面。
9.如权利要求1-3中任一项所述的研磨机，其特征在于，至少一个工具(81；83；85)是附加的反向锥面砂轮(81)。
10.如上述权利要求1-3中任一项所述的研磨机，其特征在于，至少一个工具(81；83；85)是开槽的砂轮(81)。
11.如上述权利要求1-3中任一项所述的研磨机，其特征在于，至少一个工具(81；83；85)是钻孔工具(85)。
12.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，当工具(81；83；85)位于作用位置时，第二装置可使工具载带轴(75)相对于镜片支承件(15)进行相对运动，即沿第三轴线(C-C′)平移，第二装置包括：用于使工具载带轴(75)沿第一方向相对于第二轴线(B-B′)进行相对平移的平移装置，该第一方向平行于第二轴线(B-B′)；用于使透镜支承件(15)沿垂直于第二轴线(B-B′)的第二方向相对于第二轴线(B-B′)进行准平移的准平移装置；以及用于使上述平移装置和准平移装置同步的同步装置(19)。
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