CN101084090A - 抛光轮 - Google Patents

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CN101084090A CNA2005800440890A CN200580044089A CN101084090A CN 101084090 A CN101084090 A CN 101084090A CN A2005800440890 A CNA2005800440890 A CN A2005800440890A CN 200580044089 A CN200580044089 A CN 200580044089A CN 101084090 A CN101084090 A CN 101084090A
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马克·席尔瓦
詹姆斯·丹尼尔·里亚尔
让-马克·帕迪乌
洛伊克·凯雷
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    • B24B13/01—Specific tools, e.g. bowl-like; Production, dressing or fastening of these tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

一种用来抛光物体的抛光轮(10)，该抛光轮包括，一轮毂(12)，设有与轴线(26)共轴的轴孔(18)。该抛光轮进一步包括由粘附到轮毂(12)上并与轴线(26)共轴的弹性体材料制成的一基底层(14)，该基底层(14)具有一外表面(20)，该外表面(20)具有相对于轴线(26)基本上对称的形状。该抛光轮进一步包括被粘附到外表面(20)上并与轴线(26)共轴的一连续的覆盖层(16)，该连续的覆盖层(16)是由基本上覆盖了整个外表面(20)的弹性体材料所制成。

Description

抛光轮
技术领域
本发明涉及一种抛光轮，其用来抛光一种物体，更特别的是一种光学物体例如光学镜片。本发明还涉及一种制造抛光轮的方法、一种抛光物体的方法和用于抛光物体的计算机程序产品。
根据本发明的物体可以由比如玻璃、塑料或金属这样的材料通过比如模塑成型而制成。本发明的物体包括用于或者聚光或者发散光的任何光学物体。所述的光学物体可以是诸如望远镜、显微镜或照相机之类的光学系统的部件。
背景技术
光学镜片被用于眼科设备中，例如眼镜和隐形眼镜，以及用于诸如照相机、望远镜、显微镜和测距仪之类的精密仪器中。这些镜片典型的制造方法是，在透明材料如无机玻璃或塑料的第一侧面上给予一特定的曲率，而在该材料的相反侧面上给予不同的曲率。由于在镜片的第二侧面上产生的曲率不同于在镜片的第一侧面上的曲率，光线就可以被集中到一想要的点上。
镜片的生产过程通常首先始于将玻璃或塑料半成品进行研磨或机加工来获得大致近似的曲率或者想要的曲率。研磨加工在镜片表面产生的表面粗糙度将导致不合意的散射光传送到镜片或从镜片中传出。为了减小表面粗糙度，将镜片抛光以获得比较光滑的表面。另外，抛光处理能够为镜片表面提供更加精确的曲率，以使离开镜片的光线被更加精确地聚焦。
用于眼镜的半成品典型的是通过将诸如二乙二醇双(碳酸烯丙酯)(CR-39)或者聚碳酸酯的热固聚合物进行喷射模塑或浇铸而制得的。这些半成品的典型尺寸为直径在70到80mm之间和厚度在8到20mm之间，该半成品也可以包含一与镜片的期望倍率接近的基础曲率。一旦具有基础曲率的半成品形成了，那它的背面就可以被研磨来制造具有期望倍率的镜片(例如来匹配验光报告单的倍率)。
大部分自动研磨机具有一切割刀具，在镜片沿着该刀具的两轴旋转和运动时刀具是保持固定不动的。如果镜片除了简单的球形和/或圆柱形切削以外还需要曲率，那么可将镜片在倾斜地产生一偏移光心时进行研磨(也就是感应(induced)棱镜)。在镜片被研磨后，再经过磨砂然后抛光处理。抛光机典型的是使用磨盘，该磨盘是被粘附到具有与镜片的曲率相匹配但反向的滑轮上的抛光垫。磨盘和镜片在一起摩擦来除去研磨加工所留下的表面粗糙度，以及对镜片的曲率进行任何最后的修正。该抛光方法的不利之处是针对每一镜片的验光报告单都需要一单独的磨盘。因此，典型的镜片加工设备具有上百或上千的不同磨盘用来生产眼镜，以满足大范围的验光报告单需求。
近来发展起来的更先进的抛光机是使用带有工具主轴的旋转头，其中在该工具主轴上安装有诸如抛光轮一类的成形工具。就镜片而言，旋转的抛光轮沿着具有左右定向的第一水平轴线(X轴)和具有前后定向的第二水平轴线(Y轴)运动。此外，其上装有抛光轮的主轴沿着一Z轴垂直运动。该主轴也在一C轴周围沿圆形方向运动。这些先进的抛光机典型地利用位置反馈系统来控制抛光轮的运动。
抛光轮具有一精细研磨表面，当该研磨表面接触到并越过镜片表面运动时，能减少镜片表面的粗糙度，该抛光轮的表面典型的是弯曲的，目的是为了符合镜片表面的曲线轮廓。因此，典型的抛光轮是圆柱形的或球形的形状。
通常，这些抛光轮具有一根轴和相应的轴孔，用来容纳可旋转的电动驱动的主轴。当抛光轮或镜片围绕一轴旋转时，该抛光轮的接触表面是与该轴对称的，其目的是，在抛光轮和镜片之间能有连续的接触。
常规的抛光轮典型的是具有一氨基甲酸乙酯(urethane)外壳，该外壳从平板中切得并被粘结到环绕一球形铝轮毂的球形天然橡胶基底上。该平板是以这样的方式被切削的，以使其可以被折叠起来与基底的球形形状相一致。然而，该折叠技术总会导致在折叠的连接处形成在该外壳中的不连续表面和间隙(gap)，这些间隙是造成抛光工具寿命受限的部分因素，因为在抛光过程中它们可能会抓牢镜片的边缘并开始从橡胶基底中撕裂开。时间一长，外部的外壳也会在间隙的交叉点处开始破裂开来。
一旦被磨损以后，现有技术中已知的氨基甲酸乙酯外壳也很难替换。从橡胶基底中移去被磨损的氨基甲酸乙酯外壳并用一个新的来替换需要使用有毒的化学物质。已知的轮子的橡胶基底也有将其从它们各自的铝轮毂中脱离的倾向。另外，常常很难生产出并维持与铝轮毂同心的橡胶基底和外部氨基甲酸乙酯壳。具有基底、外壳或两者的与铝轮毂不同心的抛光轮在抛光过程中会将低频波传到镜片的表面上，这就依次降低了抛光加工的精度。
发明内容
本发明在于避免上面所引用的现有技术的缺点，并涉及一种用来抛光物体的抛光轮，该抛光轮包括，
-一轮毂，设有与一轴线共轴的轴孔；更适宜地，该轮毂具有近似地对称于该轴孔的一球形外表面；
-一基底层，由粘附到该轮毂上并与该轴线共轴的弹性体材料制成，该基底层具有一外表面，该外表面具有相对于该轴线基本上对称的形状；以及
-一连续的覆盖层，被粘附到该外表面上并与该轴线共轴，该连续的覆盖层是由基本上覆盖了整个该外表面的弹性体材料所制成。
该连续的覆盖层可以是具有弹性体特性的任何连续层，其基本上覆盖了基底层14的整个外表面20。该连续的覆盖层可以由例如天然橡胶、合成橡胶、硅材料或者其任何组合材料制成。可以理解的是该连续的覆盖层1 6没有必要包含诸如抛光颗粒之类的研磨成分。这可有多种选择，可以既在抛光液体中又在连续的覆盖层中、仅在连续的覆盖层16中或仅在抛光液体中含有该研磨成分。有利的是连续的研磨层16的硬度比基底层的硬度高。
首选地，连续的覆盖层是由氨基甲酸乙酯粘合剂制得的。在本发明的一个优选实施例中，连续的覆盖层具有大致均衡的厚度。根据本发明的一个实施例，连续的覆盖层的硬度要大于基底层的硬度。首选地，基底层可以由包含例如天然橡胶、合成橡胶、硅材料或者其任何组合的具有弹性体特性的任何合成物所制得。更优选地，基底层是由聚氨基甲酸酯(polyurethane)材料所制得的。
根据本发明的一个实施例，连续覆盖层由抛光颗粒组成。优选地，抛光颗粒是研磨剂。更优选地，该抛光颗粒可以从金刚石、氧化铯、碳化硅、氧化铝、碳化硼、立方亚硝酸硼(cubic boric nitrite)、刚玉砂、氧化锆、氧化铈和石榴石所组成的材料组中挑选出。
该外表面20可以是球形的、环形的(torical)或者是圆柱形的形状，更一般性的可以是相对于轴线26对称的或基本上对称的任何形状。在一首选实施例中，该外表面20是球形的。
在一首选实施例中，该抛光轮包括一轮毂，该轮毂设有与一轴线共轴的轴孔；一基底层，由粘附到该轮毂上的弹性体材料所制成并与该轴线共轴，该基底层具有一外表面，该外表面相对于该轴线来说具有基本对称的形状。
本发明还涉及一种制造用来抛光物体的抛光轮的方法，该抛光轮包括，一轮毂12，其设有与轴线26同轴的轴孔18；一基底层14，其由粘附到轮毂12上并与轴线26同轴的弹性体材料所制成，该基底层具有一外表面20，该外表面20相对于轴线26来说具有基本对称的形状，其中，该方法包含一覆盖步骤，其中将基底层的外表面20用一弹性体材料所覆盖，以便获得一连续的覆盖层16来基本上覆盖整个外表面20。
覆盖步骤可以包含现有技术人员已知的所有覆盖技术，以一种连续的方式用弹性体材料来基本上覆盖整个外表面。在第一个实施例中，覆盖步骤可以通过诸如浸涂或喷涂之类的涂覆技术来得以实现。在第二个实施例中，覆盖步骤是用模塑成型技术来完成的。
有利地，覆盖步骤是紧接着弹性体被固化的固化步骤之后进行的。
在本发明的一个实施例中，基底层通过使用这样的覆盖技术，首选是通过模塑成型技术而被粘附到轮毂上。有利地，一旦基底层被粘附到轮毂上，该基底层的外表面就被机加工以获得相对于轴线来说具有基本上对称的形状。
本发明还涉及一种抛光物体的方法，该方法包括如下步骤：
(a)提供由具有表面粗糙度的第一侧面所组成的一物体；
(b)提供如上面所描述的一抛光轮；
(c)旋转；
(d)使该物体的第一侧面与该抛光轮接触来减少表面粗糙度。
在本发明的一个实施例中，在旋转步骤中，通过使用旋转元件使物体和抛光轮相对于彼此旋转。该旋转元件可以是一根轴，该抛光轮可以设有轮毂12来容纳所述轴。
在另一个实施例中，该旋转元件也可以是物体自身。在一个更进一步的实施例中，该旋转元件既可以是物体又可以是抛光轮。该物体可以是例如光学物体尤其是光学镜片。该物体也可以是由玻璃或金属制得的模具。
在本发明的一个实施例中，该方法是这样的，使得第一侧面的一表面具有近似抛物线或球形的曲率，并且该方法进一步包括步骤：
(e)使该第一侧面的该表面与抛光轮接触，以切除部分的物体并形成更精确的抛物线或球形曲率。
根据本方法的一个实施例，该物体是一镜片，并且该第一侧面包含具有第一屈光度D1的第一曲率，和具有第二屈光度D2的第二曲率，其中，D1≠D2。
根据本方法的一个实施例，接触步骤包括沿着X轴、Y轴、Z轴和C轴来控制抛光轮。
在本发明的一首选实施例中，通过一计算机数控装置来控制抛光轮。首选地，该物体是由玻璃或塑料所制成的镜片。
本发明还涉及用于数据处理设备的一种计算机程序产品，该计算机程序产品由一组指令组成，这些指令在被装进数据处理设备时，促成该设备完成上文所描述的方法中的至少一个步骤。
附图说明
被加入到说明书中并被作为其一部分的附图示出了目前本发明的首选实施方式。上文给出的概括性描述连同下文中具体描述的首选实施例，它们一起起到解释本发明的原理的作用。
图1描述的是根据本发明的抛光轮的某一个实施例的剖面图，示出了轮毂、氨基甲酸乙酯基底和研磨层。
图2描述的是图1所示的抛光轮的顶视图。
图3描述的是图1所示的抛光轮的透视图。
图4描述了抛光轮的另一种实施例，其中，轮毂延伸出研磨层。
图5是描述了在抛光操作中使用常规的抛光轮从镜片表面除去材料的一张图表。
图6是描述了在抛光操作中使用根据本发明的抛光轮从镜片表面除去材料的一张图表。
具体实施方式
本发明提供了一种具有连续研磨层的抛光轮。更确切的是，提供了具有被粘接到一聚氨基甲酸酯基底上的轮毂的一种抛光轮，围绕该聚氨基甲酸酯基底，形成一具有氨基甲酸乙酯粘合剂和抛光颗粒的研磨层。因为该抛光轮有一个无间隙的连续抛光表面，因此降低了该研磨层在抛光加工中裂开或撕裂的可能性。本发明的基底层和研磨层也使抛光轮在振动、隔音和刚性方面具有特别好的特性，该特性使研磨加工可能是平缓的。另外，与现有技术中已知的其它基底材料相比，氨基甲酸乙酯基底不大可能从轮毂中分离出来，因此就延长了抛光轮的使用寿命。最后，在发生机器故障或操作者失误的情况下，根据本发明的抛光轮也更不容易受到削弱或被损坏的影响。
因此，本发明的一个方面是提供了一种用于抛光光学镜片的抛光轮，该抛光轮包含带有一轴孔的轮毂；一聚氨基甲酸酯基底，其具有一球形外表面，并被粘附到轮毂上并与该轮毂共轴；以及一连续的研磨层，其包含氨基甲酸乙酯粘合剂和被粘附到该基底层外表面的抛光颗粒。
本发明的研磨层可通过涂覆聚氨基甲酸酯基底来形成，该聚氨基甲酸酯基底具有由氨基甲酸乙酯粘合剂和抛光颗粒组成的磨料组分。可以用来涂覆磨料组分的几种涂覆技术包括浸涂、喷涂或铸造。因此，根据本发明的另一方面，提供了一种制造抛光轮的方法，该方法提供一聚氨基甲酸酯基底层，该聚氨基甲酸酯基底具有球形外表面并被粘附到带有轴孔的一轮毂上；提供一磨料组分，其由氨基甲酸乙酯粘合剂和大量抛光颗粒组成；以及用该磨料组分涂覆基底层的外表面，以在该基底层的外表面上形成连续的球形研磨层。
本发明的另一方面是提供了一种抛光光学镜片的方法，其通过使镜片与具有连续研磨层的球形抛光轮相接触来进行抛光。该方法特别适用于对镜片的两面或者具有两个或多个不同曲率的镜片进行快速和精确的抛光，由于单一的轮子就可以抛光多个曲率，因此就消除了对每个镜片曲面安装一个不同磨盘的需要。
参考图1-4，现描述根据本发明的抛光轮10。该抛光轮10包括：具有一轴孔18的轮毂12，一基底层14和一研磨层16。根据本发明，该基底层14具有一球形外表面20，以下所用的术语“球形”是指具有近似于球体的形状，包括但不限于球状体形状和半球体形状如球形截体。图1所示的实施例还包括一内表面22，在该内表面处该基底层14被粘附到轮毂12上。连续的研磨层16形成在该基底层14的球形外表面周围。
虽然抛光轮10的形状可根据其预期的使用而有所变化，该抛光轮通常是成形于围绕轮毂轴线26的一球形表面28。另外轮毂、基底层和研磨层首选与轴线26共轴。
在某些优选实施例中，轮毂12是由金属制成的，特别首选的是铝，因为其具有的机械加工性能和抗腐蚀性能。然而，其它金属也在本发明的考虑之内，比如钢，尤其是不锈钢。轮毂也可以由一种聚合物类材料例如聚碳酸酯材料或树脂材料所制成。有利的是，轮毂的弹性模量大于1000MPa。轮毂12可以通过锻造、铸造、机加工或现有技术中熟知的任何其它合适的加工技术而制得。轮毂12可以具有适合于抛光镜片的任何尺寸，并且这些尺寸会很容易地被本领域的普通技术人员所知晓。例如，在某些首选实施例中，轮毂12的从轴线26到外表面24的半径范围是从约5mm到约50mm，更首选的是从约10mm到40mm，甚至更首选从约20mm到约30mm。
轮毂12首选地设有一孔18，用来以本领域中所已知的任何方式容纳一轴(未示出)。例如，该孔18可以是螺纹型的，用于螺旋连接到该轴上，或者是锥形的以产生与互补(complimentary)尺寸的轴的摩擦配合。在一特别首选的实施例中，该孔18是部分螺纹的和部分光滑的，其中轴的螺纹部分要比该光滑部分略大。在这个实施例中，该孔的光滑部分在尺寸上设计成来容纳轴，而其螺纹部分在尺寸上被设计成一工具，用于从轴上方便地移去抛光轮。
作为选择的是，可以将抛光轮10夹紧到轴上。这种夹紧布置例如可以包括，提供一轴，在其一端具有环形法兰，而在另一相对端具有用来安放螺栓的螺纹连接；穿过抛光轮来定位该轴以使抛光轮紧靠着法兰；以及在轴的相对端拧紧螺母以使轮子固定到轴上。
其上装有轮毂12的轴可以是可转动的、电机驱动的轴。可以变换的是，其上装有轮毂12的轴也可以是固定不动的、不能转动的轴，在这种实施例中，镜片就相对于固定不动的轴旋转。
首选的是，轮毂12被构造成具有对称于轴线26的外表面24，这种对称设置将有助于在其转动时平衡抛光轮10，并且用于将在抛光轮与镜片接触时可能产生的任何回转振动降到最小。
基底层14是由能被粘附到轮毂12上的、并且具有邵氏硬度A值为约15-约35的聚氨酯弹性体所制成。已经发现，这些基底材料使抛光轮在振动、隔音和刚性方面具有特别好的特性，该特性使一种平缓的研磨加工成为可能。很多种商业用的可浇铸聚酯型聚氨基甲酸酯材料适合于用在本发明中，只要它们的邵氏硬度A值为约15-约35。本领域的普通技术人员可以很容易地选出满足上述标准的聚氨基甲酸酯材料。例如，一种适合于本发明的聚氨基甲酸酯材料是浇铸氨基甲酸乙酯型聚酯材料、Uniroyal的产品Adiprene，其邵氏硬度A值为15-20，并添加了增塑剂160可塑剂来增加基底的塑性。
在某些首选实施例中，通过将聚氨基甲酸酯材料浇铸到轮毂周围的一个特大尺寸的模具中来将基底层14固定到轮毂12上。在该模具放置好并且聚氨基甲酸酯材料固化以后，基底层就被精确研磨到想要的尺寸。该基底层可以被研磨到适于抛光镜片的尺寸或形状，并且这样的尺寸和形状很容易被本领域的普通技术人员所知晓。首选地，该基底层具有围绕轴线26并且与轴线26对称的球形外表面20。在某些首选实施例中，该基底层具有从内表面22到外表面20径向测量的厚度范围为约3mm-约20mm，更首选的是约5mm-约15mm，以及甚至更加首选的是约5mm-约10mm。
研磨层16用作抛光轮10的抛光表面，并且在抛光过程中它与镜片表面直接接触。该研磨层含有精细的研磨颗粒(抛光颗粒)，当越过镜片表面运动时，这些研磨颗粒就会从镜片的表面除去一薄层，因而降低了镜片的表面粗糙度。为了与镜片表面的曲线轮廓相符合，该研磨层是典型的曲线状。
研磨层16是内含抛光颗粒的固化氨基甲酸乙酯粘合剂。该研磨层是通过用磨粒组分来涂覆基底层14而形成的，该磨粒组分包括未固化的液态氨基甲酸乙酯粘合剂和大量悬浮在其中的抛光颗粒。本领域中已知的任何可适用的涂覆技术包括浸涂、浇铸或喷涂都可以用来将磨粒组分涂到基底层上去。
在磨粒组分被涂覆以后，将氨基甲酸乙酯材料固化以在基底层周围形成硬壳，其中露出了部分抛光颗粒。该硬壳然后被研磨到适宜于抛光镜片的尺寸和形状，并且这种尺寸和形状容易被本领域的普通技术人员所知晓。首选地，该研磨层被成形加工来产生一球形工作啮合表面，该表面具有从内表面到外表面径向测量的厚度值为从约0.1mm到约2.5mm，首选的是从0.2到0.8mm。然而，该研磨层的厚度可以大于或者小于这个值，这取决于特定的抛光轮和抛光应用场合。首选地，该研磨层的厚度是均衡的。
研磨层的氨基甲酸乙酯材料具有的邵氏硬度A值为从约66到约96。为了产生更有弹性的研磨表面，该层的氨基甲酸乙酯材料要比基底层的氨基甲酸乙酯材料更硬。很多种商业用的氨基甲酸乙酯材料适合于用在本发明中，只要它们具有邵氏硬度A值为从约66到约96。本领域的普通技术人员可以容易地选出满足上述标准的聚氨基甲酸酯材料。
用于本发明实施中的抛光颗粒是按标准尺寸从商业上可以获得的，首选地，颗粒的离散尺寸从约0.5μm到20.0μm，其中更加首选的尺寸是从约0.5μm到约1.5μm。在某些首选实施例中，抛光颗粒全部是一种近似的尺寸。这些颗粒是诸如氧化锆、金刚石、氧化铯、氧化铈、碳化硅、氧化铝、碳化硼、立方亚硝酸硼、刚玉砂、石榴石以及类似的研磨材料，但是首选的是氧化锆或氧化铈。该颗粒可以是在研磨层中随机性分布或者是形成矩阵。在或者是随机性分布或者是矩阵中，颗粒首选的是均匀地遍及整个研磨层分布。所使用的颗粒数量将取决于组成被抛光表面所用的材料。
根据本发明的另一方面，提供了一种新型的用于制造抛光轮的方法，该方法具有如下步骤：(a)提供一聚氨基甲酸酯基底层，其具有球形外表面并且被粘附到一轮毂上；(b)提供一磨料组分，其由液体氨基甲酸乙酯粘合剂和大量抛光颗粒组成；(c)用该磨料组分涂覆基底层的外表面，以在该基底层的外表面上形成连续的球形研磨层；以及(d)固化该氨基甲酸乙酯粘合剂以形成硬的外表面。
通过本领域中已知的大量涂覆方法的任何一种将磨粒组分涂到基底层的外表面上，包括但不限于浸涂、喷涂以及浇铸。
根据本发明的另一方面，还提供了一种改进的抛光光学镜片的方法。该方法包括这些步骤：(a)提供具有第一侧面的光学镜片半成品，该第一侧面具有表面粗糙度；(b)提供具有连续氨基甲酸乙酯研磨层的球形抛光轮；(c)提供旋转元件，其中该旋转元件或者是步骤(b)中的抛光轮或者是步骤(a)中的镜片半成品，或者两者都是；以及(d)使镜片的第一侧面与抛光轮接触来降低其表面粗糙度。被抛光的镜片首选是玻璃或塑料镜片。
镜片的第一侧面典型地具有一区域，其具有由研磨过程所产生的近似抛物线或球形的曲率。根据某些首选实施例，抛光镜片的方法进一步包含使这个区域与抛光轮相接触的步骤，以移去一部分镜片以便生成更精确的抛物线或球形曲率。该步骤典型的是与步骤(d)一致地完成。
在某些实施例中，被抛光的镜片有两个或多个不同的曲率，例如双焦距镜片，其中镜片的一部分具有用于矫正远视的第一曲率，而镜片的一隔开部分具有用来观看近距离物体的不同的曲率。具有两个或多个不同曲率的镜片的其它例子包括用于矫正散光的镜片。因此，根据本发明这方面的某些实施例，镜片的第一侧面包含具有第一屈光度D1的第一曲率和具有第二屈光度D2的第二曲率，其中D1≠D2。
本发明的镜片抛光方法适合用于这些加工过程，其中镜片相对于固定不动的抛光轮而旋转，或者是抛光轮相对于固定不动的镜片而旋转，或者是抛光轮和镜片相对于彼此都旋转，但是按相反的方向旋转。
装备有根据本发明抛光轮的先进的抛光机特别良好地适用于抛光具有复杂角度的镜片，以及适合用一台单一的机器来抛光一镜片的两侧面。例如，在一个首选的抛光镜片的方法中，抛光轮是被安装到旋转轴上或者是先进的抛光机的主轴上，该先进抛光机能够首选通过计算机数控(CNC)来控制轮子的旋转速度以及轮子沿着具有左/右定向的第一水平轴线(X轴)和具有前/后定向的第二水平轴线(Y轴)的运动，每一轴线都相对于旋转轴或主轴定向。另外，其上抛光轮是受控的主轴的运动垂直地沿着Z轴和旋转地围绕C轴，每一轴线也是相对于旋转轴或主轴定向。这些先进的抛光机典型地使用位置反馈系统来控制抛光轮的运动。这种先进的抛光机控制方案是容易被本领域的普通技术人员所知晓的。
实施例：
本发明将通过下面的例子来更详细地描述，这些例子并不意图以任何方式来限制本发明的范围。
对比例1：
用来测量抛光加工过程中的材料切除率的方法要求在外侧边缘(edge)上生成具有大的倒角(chamfer)的一切削表面，该倒角在抛光加工过程中不会被接触到并且其为测量提供了一固定参照(reference)。
镜片被支撑(block)并且表面被切除，然后将被支撑的镜片的表面在表面光洁度仪上进行测量。表面光洁度仪典型地用来测量表面粗糙度，但是在这种情形下它可用来测量在抛光前的切削表面和抛光后的切削表面之间的差别。然后镜片表面用常规的抛光轮抛光400秒种并在表面光洁度仪上再次测量。被抛光区域上有一些材料被从中切除，而且相对于在抛光过程中未被接触到的倒角区域要低一些。将在抛光前和抛光后所提取的测量迹线(trace)对准，它们之间的差别就是将倒角区域用作共同参照点的材料切除的最终比率。
如图5所示，在抛光过程中有大约45微米的材料从镜片表面被切除。
实施例2：
用来测量抛光加工过程中的材料切除率的方法要求在外侧边缘上生成具有大的倒角的一切削表面，该倒角在抛光过程中不会被接触到并且为测量提供了一固定的参照点。
镜片被支撑并且表面被切除，然后将被支撑的镜片的表面在表面光洁度仪上进行测量。表面光洁度仪典型地用来测量表面粗糙度，但是在这种情形下它被用来测量在抛光前的切削表面和抛光后的切削表面之间的差别。然后镜片表面用根据本发明的抛光轮抛光400秒种并在表面光洁度仪上再次测量。被抛光的区域上有一些材料被从中切除，而且相对于在抛光过程中未被接触到的倒角区域要低一些。将在抛光前和抛光后所提取的测量迹线对准，它们之间的差别就是将倒角区域用作共同参照点的材料切除的最终比率。
如图6所示，在抛光过程中有大约30微米的材料从镜片表面被切除。
参照附图在上文中的详细描述中说明了用来抛光物体的抛光轮10，该抛光轮包括：
-一轮毂12，其设有与轴线26共轴的轴孔18；
-一基底层14，其由被粘附到轮毂12上并与轴线26共轴的弹性体材料制成，该基底层14具有一外表面20，该外表面20具有相对于轴线26基本上对称的形状；以及
-一连续的覆盖层16，其被粘附到外表面20上与轴线26共轴，该连续的覆盖层16由基本上覆盖了整个外表面20的弹性体材料制成。
以上所述的内容表明，参照附图的详细描述是为了阐述本发明而不是用来限制本发明。有许多变换实施例落入所附的权利要求的范围。在权利要求中出现的所有附图标记都不应解释为限制权利要求，“包含”一词除了在权利要求中列出的以外并不排除其它元件或步骤的存在，在元件或步骤之前出现的“一个”或“一种”并不排除众多这种元件或步骤的存在。

Claims (22)

1.一种用来抛光物体的抛光轮，该抛光轮包括，
-一轮毂(12)，其设有与一轴线(26)共轴的轴孔(18)；
-一基底层(14)，其由粘附到该轮毂(12)上并与轴线(26)共轴的弹性体材料制成，该基底层(14)具有一外表面(20)，该外表面(20)具有相对于轴线(26)基本上对称的形状；以及
-一连续的覆盖层(16)，其被粘附到该外表面(20)上并与轴线(26)共轴，该连续的覆盖层(16)由基本上覆盖了整个外表面(20)的弹性体材料制成。
2.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该连续的覆盖层(16)的硬度比基底层(14)的硬度高。
3.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该连续的覆盖层(20)由抛光颗粒组成。
4.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该外表面(20)是球形的。
5.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该连续的覆盖层(16)由氨基甲酸乙酯粘合剂制得。
6.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该基底层由聚氨基甲酸酯材料制得。
7.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该轮毂(12)具有近似地对称于轴孔(18)的一球形外表面。
8.根据权利要求1所述的抛光轮，其中，该连续的覆盖层(16)具有基本上均衡的厚度。
9.根据权利要求3所述的抛光轮，其中，该抛光颗粒是从金刚石、氧化铯、碳化硅、氧化铝、碳化硼、立方亚硝酸硼、刚玉砂、氧化锆、氧化铈和石榴石所组成的材料组中挑选出的磨料。
10.一种制造用来抛光物体的抛光轮的方法，该抛光轮包括，一轮毂(12)，其设有与一轴线(26)同轴的轴孔(18)；一基底层(14)，其由粘附到该轮毂(12)上并与轴线(26)同轴的弹性体材料制成，该基底层(14)具有一外表面(20)，该外表面(20)相对于轴线(26)具有基本对称的形状，其中，该方法包含一覆盖步骤，其中基底层的外表面(20)被弹性体材料所覆盖，从而获得一连续的覆盖层(16)来基本上覆盖整个外表面(20)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，该覆盖步骤通过涂覆技术来完成。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，该覆盖步骤通过模塑成型技术来完成。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，该覆盖步骤紧接着弹性体材料被固化的固化步骤之后进行。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，将该基底层(14)通过模塑成型技术粘附到轮毂(12)上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，将该基底层(14)的外表面(20)机加工以获得相对于轴线(26)有基本上对称的形状。
16.一种抛光物体的方法，该方法包括如下步骤：
(a)提供由具有表面粗糙度的第一侧面所组成的一物体；
(b)提供根据权利要求1的一抛光轮；
(c)旋转，其中通过使用旋转元件使该物体和该抛光轮相对于彼此旋转；
(d)使该物体的第一侧面与抛光轮接触来减少表面粗糙度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，该第一侧面的一区域具有近似抛物线或球形的曲率，并且进一步包括步骤：
(e)使该第一侧面的该区域与抛光轮接触来切除部分的物体以形成更精确的抛物线或球形曲率。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，该物体是一镜片，并且该第一侧面包含具有第一屈光度D1的第一曲率和具有第二屈光度D2的第二曲率，其中，D1≠D2。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，该接触步骤包括沿着X轴、Y轴、Z轴和C轴来控制抛光轮。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，该抛光轮通过一计算机数控装置来控制。
21.根据权利要求16所述的方法，其中，该物体是由玻璃或塑料制成的镜片。
22.用于数据处理设备的一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一组指令，当这些指令被装进数据处理设备时促成该设备来完成权利要求16中所要求的方法中的至少一个步骤。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103170886A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 西安交通大学苏州研究院 一种球面及平面光学元件的线接触磨抛装置及方法
CN103921206A (zh) * 2014-04-03 2014-07-16 东华大学 一种回转类零件圆弧修整刀具及其加工工艺
CN106002525A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 泉州市洛盛五金配件有限公司 一种工件毛边磨床
CN107042446A (zh) * 2017-06-06 2017-08-15 成都睿坤科技有限公司 抛光机及抛光设备
CN114505755A (zh) * 2022-03-10 2022-05-17 中国科学院光电技术研究所 一种用于超光滑抛光的柔性工具轮

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2841589C (en) * 2007-10-03 2017-02-07 M-I Llc Downhole scraper
US8309245B2 (en) * 2009-06-06 2012-11-13 Apple Inc. Battery pack and connector
JP5521473B2 (ja) * 2009-10-02 2014-06-11 富士通株式会社 分析試料の研磨採取治具、分析方法及び判定方法
US8892238B2 (en) 2009-10-06 2014-11-18 Edward T. Sweet Edge break details and processing
US20110081839A1 (en) * 2009-10-06 2011-04-07 Apple Inc. Method and apparatus for polishing a curved edge
US8854801B2 (en) * 2009-10-16 2014-10-07 Apple Inc. Portable computer display housing
US8111505B2 (en) 2009-10-16 2012-02-07 Apple Inc. Computer housing
US20110089792A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Apple Inc. Portable computer housing
US8333862B2 (en) * 2009-10-16 2012-12-18 Apple Inc. Self fixturing assembly techniques
US8553907B2 (en) * 2009-10-16 2013-10-08 Apple Inc. Portable computer electrical grounding and audio system architectures
US8199468B2 (en) * 2009-10-16 2012-06-12 Apple Inc. Computer housing
US8233109B2 (en) 2009-10-16 2012-07-31 Apple Inc. Portable computer display housing
KR101155902B1 (ko) 2010-03-11 2012-06-20 삼성모바일디스플레이주식회사 그라인더, 상기 그라인더를 사용한 연마 방법, 상기 연마 방법을 사용한 표시 장치의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조한 표시 장치
US8638549B2 (en) 2010-08-24 2014-01-28 Apple Inc. Electronic device display module
US8944893B2 (en) * 2011-08-30 2015-02-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Dressable bonded abrasive article
US9201452B2 (en) 2012-02-28 2015-12-01 Apple Inc. Electronic device with illuminated logo structures
DK177867B1 (en) * 2013-12-19 2014-10-13 Jasopels As Scraping roller with core part
KR101490458B1 (ko) * 2014-02-20 2015-02-06 주식회사 도우인시스 모바일 기기의 곡면 윈도우 글라스 내경 및 평면 연마기
CN106414015A (zh) * 2014-03-31 2017-02-15 Crt技术股份有限公司 模具的增材制造以及由此制作模具和装置的方法
DE102014206424A1 (de) * 2014-04-03 2015-10-08 Carl Zeiss Vision International Gmbh Polierwerkzeug sowie Vorrichtung und Verfahren zur formfehleroptimierten Polierbearbeitung von Brillenlinsenoberflächen und Gießformschalen zur Brillenlinsenherstellung
KR102413618B1 (ko) * 2014-10-03 2022-06-27 지코 이노베이션즈 리미티드 워크피스를 성형 및 마무리하는 방법
JP6964588B2 (ja) 2015-09-08 2021-11-10 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 砥粒凝集体を伴う砥粒回転ツール
US10933997B2 (en) 2015-10-02 2021-03-02 Insitu, Inc. Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods
CN105563300A (zh) * 2016-01-08 2016-05-11 湖南大学 一种回转弹性体及研磨抛光设备
CN105643428A (zh) * 2016-01-08 2016-06-08 湖南大学 一种回转弹性体研磨抛光方法
CN112805119A (zh) * 2018-10-03 2021-05-14 3M创新有限公司 研磨旋转工具

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4877791U (zh) * 1971-12-24 1973-09-25
US4989316A (en) * 1987-03-09 1991-02-05 Gerber Scientific Products, Inc. Method and apparatus for making prescription eyeglass lenses
US4958463A (en) * 1988-06-06 1990-09-25 United Technologies Corporation Optical surface quality improving arrangement
JPH0313408A (ja) 1989-06-08 1991-01-22 Toshiba Corp 搬送装置
US4958763A (en) * 1989-08-29 1990-09-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of soldering aluminum
JP3013408B2 (ja) 1990-08-17 2000-02-28 ソニー株式会社 受信装置
JP3009584U (ja) * 1994-09-29 1995-04-04 株式会社シンカ ドラムサンダーの研削体
JP3013408U (ja) * 1995-01-09 1995-07-18 康雅 土井 義歯研磨用バフ
JPH0985605A (ja) * 1995-09-28 1997-03-31 Nikon Corp 研磨工具
US5895311A (en) * 1996-06-06 1999-04-20 Fuji Xerox Co., Ltd. Abrasive device that maintains normal line of contact with curved abrasive surface and method of using same
JP3969794B2 (ja) * 1997-08-15 2007-09-05 広二郎 橋村 研磨バフ
JP2000246649A (ja) * 1999-03-03 2000-09-12 Okamoto Machine Tool Works Ltd 研磨用パッド
US6162117A (en) 1999-06-14 2000-12-19 Vo; Quynh M. Nail buffing tool
JP2001088039A (ja) * 1999-09-27 2001-04-03 Canon Inc 研磨工具
JP2001138196A (ja) * 1999-11-12 2001-05-22 Ricoh Co Ltd 研磨工具の製造方法、研磨加工方法、研磨工具及び光学素子またはその金型
US6568990B2 (en) * 2000-01-18 2003-05-27 Ncrx Optical Solutions, Inc. System and method for ophthalmic lens manufacture
KR100486429B1 (ko) * 2000-09-13 2005-04-29 가부시키가이샤 아라이도 마테리아루 경면 가공용 초지립 휠
US6471733B1 (en) * 2000-09-26 2002-10-29 Alex Cooper Polishing wheel
US6602110B2 (en) * 2001-06-28 2003-08-05 3M Innovative Properties Company Automated polishing apparatus and method of polishing
US20040229553A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-18 Bechtold Michael J. Method, apparatus, and tools for precision polishing of lenses and lens molds
DE102004003131A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-11 Carl Zeiss Vorrichtung und Verfahren zum Polieren einer optischen Fläche, optisches Bauelement, sowie Verfahren zum Herstellen eines Polierwerkzeugs

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103170886A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 西安交通大学苏州研究院 一种球面及平面光学元件的线接触磨抛装置及方法
CN103170886B (zh) * 2013-03-19 2016-08-24 西安交通大学苏州研究院 一种球面及平面光学元件的线接触磨抛装置及方法
CN103921206A (zh) * 2014-04-03 2014-07-16 东华大学 一种回转类零件圆弧修整刀具及其加工工艺
CN106002525A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 泉州市洛盛五金配件有限公司 一种工件毛边磨床
CN107042446A (zh) * 2017-06-06 2017-08-15 成都睿坤科技有限公司 抛光机及抛光设备
CN114505755A (zh) * 2022-03-10 2022-05-17 中国科学院光电技术研究所 一种用于超光滑抛光的柔性工具轮

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