CN109746812A - 用于制造光学元件的表面处理站和相关制造设施 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加工作为工件的光学元件的表面的表面处理站(302)，包括：‑用于加工光学元件的表面的加工单元(10,10’,10”)，‑控制器单元(200)，其配置为与包含能够由所述表面处理站(302)执行的加工方案的数据库(202)通信，并且根据所述加工方案控制所述加工单元(10,10’,10”)的操作，其中，所述表面处理站(302)还包括识别标签基座(204)，所述识别标签基座配置为与所述控制器单元(200)通信，并且被配置为确定由所述表面处理站(302)使用的消耗品(208)的识别标签(206)，所述控制器单元(200)被配置为根据被识别的消耗品(208)而启用用于加工作为工件的光学元件的表面处理方案。

Description

用于制造光学元件的表面处理站和相关制造设施
技术领域
本发明涉及表面处理站，特别是用于根据处方制造诸如眼镜镜片的光学元件的抛光站，并且更具体涉及具有不同的处理站的相关制造设施，其特别用于精细加工光学有效表面。
背景技术
如果在下文中作为示例参考“光学元件”，特别是用于具有光学有效表面的工件的“眼镜镜片”，则其不仅应理解为矿物玻璃的光学元件，还应理解为所有其他常规材料(例如聚碳酸酯、CR 39、HI指数等)的光学元件，因此还可以是塑料材料。
通过去除材料而加工眼镜镜片的光学有效表面可大致分为两个加工阶段，即，初始地预先加工光学有效表面以根据处方产生宏观几何结构，然后精细加工光学有效表面以消除预先加工痕迹并获得所需的微观几何结构。然而，眼镜镜片的光学有效表面的预先加工尤其依赖于通过研磨、铣削和/或车削眼镜镜片的材料来进行。在精细加工中，眼镜镜片的光学有效表面通常经受精密研磨、磨光和/或抛光加工，为此目的使用合适的机器。
就此而言，在本申请的术语中，术语“抛光”，包括诸如“抛光工具”等的表达，将包括精密研磨和磨光工艺，在示例中因此为精密研磨或磨光工具。
特别地，在RX工作室中手动装载的抛光机通常被配置为“双机器”，因此有利地是“RX作业”的两个眼镜镜片——一种通常由一对眼镜镜片组成的眼镜镜片处方——可以同时经历精细加工。这种“双”抛光机在例如文献DE 10 2009 041 442 A1和DE 10 2011 014230 A1中是已知的，其关于机器运动学形成最接近的现有技术。
例如，根据最后提到的文献(具体参见其图1至图5)，这种抛光机包括机器壳体，该机器壳体界定工作空间，两个工件主轴伸入工作空间中，借此可以通过旋转驱动器驱动两个待抛光的眼镜镜片围绕基本上相互平行的工件旋转轴C1、C2旋转。在工具侧，抛光机具有：第一线性驱动单元，借助于该第一线性驱动单元，第一工具托架可沿着线性轴线X移动，线性轴线X基本上垂直于工件旋转轴线C1、C2延伸；枢转驱动单元，其布置在第一工具托架上，并且枢转轭可借此绕枢转设定轴线B枢转，枢转设定轴线B基本垂直于工件旋转轴线C1、C2并基本垂直于线性轴线X延伸；第二线性驱动单元，其布置在枢转轭上，并且第二工具托架可借此沿着基本上垂直于枢转设定轴线B延伸的线性设定轴线Z移动，并且两个工具主轴各自具有相应的工具安装部分，其中，每个工具安装部分突出到工作空间中，以与相应的一个工件主轴相关联。
每个工具主轴具有主轴传动轴，相应的工具安装部分形成在所述主轴传动轴上，并且安装在主轴壳体中以被驱动为围绕工具旋转轴线A1、A2旋转，该壳体继而在引导管中被引导，以便能够沿工具转动轴线进行受限的轴向位移。尽管两个工具主轴的主轴壳体经由法兰安装在第二工具托架上，但引导管安装在枢转轭上，因此，每个工具主轴的工具旋转轴线A1或A2与关联的工件主轴的工件旋转轴线C1或C2形成一平面，在该平面中，相应的旋转轴线A1或A2可相对于关联的工件主轴的工件旋转轴线C1或C2轴向移位(线性轴线X，线性设定轴线Z)和倾斜(枢转设定轴线B)。
由于给定的移动可能性，现有技术的抛光机允许利用紧凑的配置通过所谓的“切向抛光运动”对眼镜镜片进行成对加工，在该“切向抛光运动”中，与工具主轴一起轴向调节(Z)的抛光工具以相对小的行程在眼镜镜片上横向(X)振动地、在预设和固定的转动角度(B)下移动，并且也具有一抛光运动，其中，经调节(Z)的抛光工具在其振动横向移动(X)期间同时连续地枢转(B)，以便跟随眼镜镜片的表面曲率，其中，眼镜镜片和抛光工具可在相同的方向或相反的方向上围绕其旋转轴线(A1，A2，C1，C2)以相同或不同的旋转速度被驱动(但并非必须，只要至少涉及抛光工具)。
然而，在难以抛光的特定材料的情况下，例如聚碳酸酯材料或高折射率材料，仍然希望用不同的抛光基底加工以减少抛光时间和/或达到特定的表面质量，在上述现有技术中，这需要更换抛光工具。如果接连的待抛光眼镜镜片在几何结构(表面曲率、直径)上明显不同，同样适用。对于工业生产而言，通过使用带有工具库的自动工具更换器，由此所需的工具更换时间确可显着减少，但这将涉及设施和投资成本的大量支出。
为了解决这一问题，本申请的申请人已经在DE 10 2014 015 053(通过参考合并于此)中提出了一种抛光站，其允许不同的加工策略而不需要更长的加工时间。
根据DE 10 2014 015 053，抛光站包括：
-工件主轴，其伸入工作空间中，并且待抛光的工件借助于该工件主轴可以被驱动为围绕工件旋转轴线C旋转，以及
-两个工具主轴，其与工件主轴相关联并且相对地伸入工作空间中，并且在每个工具主轴上安装相应的抛光工具，以便可驱动为围绕工具旋转轴线A、A’旋转，并且可沿工具旋转轴线A、A’轴向调节，工具主轴可相对于工件主轴共同地沿着基本上垂直于工件旋转轴线延伸的线性轴线移动，并且可围绕基本上垂直于工件旋转轴线并且基本上垂直于线性轴线延伸的不同枢转设定轴线枢转。
当在一个装置的两个工具主轴上使用不同的抛光工具时，这一抛光站特别有意义，例如，可以在一个工具夹持中使用不同的抛光浆料载体(也称为抛光垫)进行预先抛光和精细抛光，这使得抛光时间非常短，同时提高了表面质量。
还可以通过在一个装置的两个工具主轴上使用不同尺寸(工具直径)和/或不同曲率(工具曲率半径)的抛光工具来增加装置的工作范围。因此，例如在给定的情况下，具有急剧弯曲的表面的非常小或非常大的工件可以由装置加工，而不必为此目的更换工具，这因此有助于实现更短的总加工时间。
然而，申请人已经观察到这种抛光站的使用率，特别是在自动化制造设施中的使用率没有得到优化，特别是在与一个工件主轴相关联的两个抛光工具中的一个被磨损并且需要更换、而另一个工具仍然可以继续使用的情况下。在使用工具基于待抛光镜片功能而不同(实际上，并非所有的镜片坯料都需要预先抛光)或者在一个抛光工具上出现缺陷的情况中，如果不同的抛光工具具有不同的使用寿命，这种情况可能经常发生。在这种情况下，为了避免刮擦镜片坯料，在等待更换磨损或缺陷抛光工具的维修操作的同时，停止整个抛光站。
这一问题也可以扩展到抛光站之外的其他表面处理站，例如精加工站，其例如用于对诸如眼镜镜片的光学元件磨边。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供例如抛光站的表面处理站的利用率，特别是被集成在自动制造设施中时。
为此，本发明提出一种用于加工作为工件的光学元件的表面的表面处理站，包括：
-用于加工光学元件的表面的加工单元，
-控制器单元，其配置为与包含能够由所述表面处理站执行的加工方案的数据库通信，并且根据所述加工方案控制所述加工单元的操作，
其中，所述表面处理站还包括识别标签基座，所述识别标签基座配置为与所述控制器单元通信，并且被配置为确定由所述表面处理站使用的消耗品的识别标签，所述控制器单元被配置为根据被识别的消耗品而启用用于加工作为工件的光学元件的表面处理方案。
由于识别标签读取器，消耗品可以在表面处理站中安全地安装和供应，并且可以避免混淆的可能和故障。特别地，表面处理站可以通过仅启用与安装的消耗品兼容的加工方案而配置自身。进一步，在例如寿命没有到期的情况下，可以再利用消耗品。
根据本发明的表面处理站可以单独或结合地包括以下特征中的一个或多个：
根据一方面，所述识别标签包含关于所述消耗品的类型的数据。
根据另一方面，所述标签包含关于所述消耗品的寿命和/或质量的数据。
识别标签可以是RFID标签或条形码标签或矩阵码标签。
所述表面处理站可以是抛光站，所述加工方案例如是抛光方案，并且所述消耗品包括从以下消耗品的组中选择的至少一个消耗品：抛光工具的抛光盘或抛光浆料的容器。
当如上限定的表面处理站是抛光站时，
所述抛光站可以包括：
i)工件主轴，其伸入工作空间中，并且待抛光的工件能够由所述工件主轴驱动为围绕工件旋转轴线旋转，
ii)两个工具主轴，其与所述工件主轴相关联，并且相对地伸入所述工作空间中，并且配置为支撑相应的抛光工具，所述抛光工具能够驱动而围绕工具旋转轴线旋转，并能沿着工具旋转轴线轴向调节，
数据库，其包含包括两步抛光加工的至少一个加工方案、以及包括一步抛光加工的至少一个抛光方案，所述两步抛光加工具有不同的抛光介质载体。
根据另一方面，所述表面处理站可以包括标签写入器，该标签写入器被配置为将寿命数据写入所述识别标签中，以允许在所述消耗品的寿命尚未到期时再利用所述消耗品。
所述控制器单元进一步配置为产生用于加工作为工件的光学元件的被启用的加工方案的输出。
根据一个方面，所述数据库至少针对一具体作业包含第一两步加工方案和第二一步加工方案，该第二一步加工方案相比第一两步加工方案具有更长的持续时间并实现相同的加工效果，并且所述控制器单元被配置为在所述第一两步加工方案被禁用的情况下从所述第一两步加工切换到所述第二一步加工。
本发明还涉及用于制造光学元件的制造设施，包括：
-多个如上文限定的表面处理站，
-传送系统，用于根据具体作业数据传输待加工的光学元件，
-管理系统，其与表面处理站的控制器单元通信，并且控制用于传输待加工的光学元件的所述传送系统，
其中，所述管理系统被配置为控制所述传送系统根据具体作业数据将待加工的光学元件传送到抛光站，在所述抛光站中，被启用的一个或多个加工方案对应于待加工的光学元件的作业数据。
根据一个方面，在表面处理站是抛光站的情形中，管理系统可以配置为：
-分析预定数量的待加工的光学元件的作业数据，
-确定抛光站的池的优化抛光工具配置，以及
-如果优化的抛光工具配置不同于正在工作的抛光工具配置，则产生用于在所述抛光站的池内更换抛光工具的输出。
本发明还涉及一种用于抛光工具的抛光盘，所述抛光工具用于加工作为抛光站的工件的光学元件的表面，包括：
-基体，其具有中心轴线，并且弹性材料的中间层固定至所述基体，抛光介质载体搁置在所述中间层上，
-RFID标签，其配置为由所述抛光站的识别标签基座读取，并且包括抛光盘的类型和寿命数据，
其中，所述RFID标签在中心轴线上集成在所述抛光盘的基体中。
本发明还涉及一种用于操作如上文所述的用于加工作为工件的光学元件的表面处理站的方法，包括以下步骤：
确定包含在所述消耗品的识别标签上的信息，
启用用于根据所识别的消耗品加工作为工件的光学元件的一个或多个加工方案。
根据一个方面，所述识别标签是RFID标签，并且所述方法进一步包括将寿命数据写入所述RFID标签中的步骤，以允许在所述消耗品的寿命尚未到期时再利用所述消耗品。
本发明还涉及一种用于操作如上文所述的用于制造光学元件的制造设施的方法，包括根据具体作业数据将待加工的光学元件传送到表面处理站的步骤，在表面处理站中，被启用的一个或多个加工方案对应于待加工的光学元件的作业数据。
在所述数据库针对至少一个具体作业数据包含第一两步加工方案和第二一步加工方案的情形中，该第二一步加工方案相比第一两步加工方案具有更长的持续时间并实现相同的加工效果，所述方法可以进一步包括在所述第一两步加工方案被禁用的情况下从所述第一两步加工切换到所述第二一步加工的步骤。
在表面处理站是抛光站的情况下，所述方法还可以包括以下步骤：
-分析预定数量的待加工的光学元件的作业数据，
-确定抛光站的池的优化抛光工具配置，以及
-如果优化的抛光工具配置不同于正在工作的抛光工具配置，则产生用于在所述抛光站的池内更换抛光工具的输出。
附图说明
通过阅读下图的说明，将呈现其他优点和特征：
图1示出了根据本发明的用于制造诸如眼镜镜片的光学元件的制造设施的示例的简化图；
图2示出了根据本发明的作为表面处理站的一个示例的抛光站的示例的简化图；
图3示出了抛光站的纵向剖视图，其与DE102014 015 053(US2017/0246720)的图6相同；
图4示出了前工具主轴的纵向剖视图的示例，该前工具主轴安装在抛光站的前枢转轭中，抛光站具有抛光工具，在其工具安装头处可拆卸地安装有设置为与待加工的表面处于加工接合的抛光盘，其中，抛光工具设置在相对于工具主轴(调节轴线轴Z)移出的下部设置中，并且为了简化图示省略了相关的波纹管(bellows)，图4基本与DE102014 015 053(US2017/0246720)的图8相同；
图5示出了根据本发明的抛光盘的示例的剖视图；
图6示出了用于操作抛光站以加工作为工件的诸如眼镜镜片的光学元件的表面的方法的流程图的示例；以及
图7示出了用于操作制造设施以加工作为工件的眼镜镜片的光学有效表面的方法的流程图的示例。
具体实施方式
以下说明中的一个或多个实施例仅被视为示例。尽管说明可以涉及一个或多个实施例，但是这并不意味着每个参考无疑地涉及相同实施例，或者该特征仅适用于单个实施例。各种实施例的简单特征也可以组合到未明确描述的新实施例。
在本说明书中，术语“上游”和“下游”根据以下含义使用：当光学元件首先在第一站进行操作，随后在第二站进行另一操作时，用于光学元件的特定加工操作的第一站相对于第二站位于上游。
并且，当光学元件首先在第二站进行操作，随后在第一站进行另一操作时，用于光学元件的特定加工操作的第一站相对于第二站位于下游。
通过“表面处理”，其具体理解为抛光、研磨、精细研磨或精加工，并且总体目标是产生成品的眼镜镜片，使得第一面(在这种情况下为凸面)的曲率cx和机加工的第二面(在这种情况下是凹面)的曲率cc配合以产生根据眼镜镜片的使用者的处方的期望光学特性。
光学元件例如是指眼科光学产品、镜片坯料或半成品镜片坯料。光学元件可以存在或不存在光学校正，并且可以用作眼镜镜片，特别是作为太阳镜或面罩。
光学元件可以由彼此附接的一层或多层形成，并形成整体元件。
在图1中示出了用于制造诸如眼镜镜片L(见图4)的光学元件的制造设施300。
制造设施300包括若干个表面处理站，在本示例中以抛光站302实现，在这一情况下为四个。
在本说明书中，抛光站302被详细描述为用于加工眼镜镜片的表面的表面处理站的可能示例。因此，当参考标记302时，其一般指的是表面处理站，其具体包括抛光站302，还例如是配置为对例如已经涂覆的眼镜镜片磨边的修整站(finishing station)。
制造设施300还可以包括其他未示出的加工站，例如设置在抛光站302或清洗站的上游的阻挡站、隧道炉、涂覆站、解挡站或设置在抛光站302下游的修整站。
制造设施300还包括传送系统304，用于根据特定作业数据传送待加工的光学元件。
在图1中示出了不同的传输器306，其中还有环形传输器306-L。传输器306、306-L连接不同的加工站，并且在图1中特别地链接至抛光站302，以供应诸如待抛光或表面处理的透镜坯料的光学元件，并将经抛光的光学元件传输到另外的加工站，例如用于涂覆。
光学元件，例如透镜坯料，在运送盘308中运送，运送盘308在传送系统304中循环。
制造设施300还包括具有显示和控制面板312的管理系统310。管理系统310可以包括计算机、处理器和存储器以及用于控制光学元件L的整个制造过程的软件。
管理系统310与不同的加工站通信，特别是与抛光站302通信，并控制具有传输器306、306-L的传送系统304。
管理系统310还接收待制造的每个眼镜镜片L的作业数据。每个运送盘308通常包含两个待加工的镜片坯料，并且例如通过托盘识别标签具体地识别。这种托盘识别标签可以是RFID标签或条形码/矩阵码。不同的标签读取器设置在传送系统304中，特别是沿着传输器306、306-L，并且允许在制造设施300内定位和引导运送盘308。因此，管理系统310被配置为在不同加工站之间运送所述运送盘308。
此外，每个托盘识别标签与用于处理包含在相关运送盘308中的镜片坯料的作业数据相关联，以便获得符合用户的处方和愿望的最终镜片，特别是处方要求的光学校正屈光度以及根据使用者的意愿施加在镜片上的特定处理，以便增强例如使用者的视觉舒适度并保护光学元件免受诸如划痕、灰尘和污染材料之类的侵害。
现在将参考图2-5描述作为根据本发明的抛光站302的表面处理站的示例。关于许多方面，特别是机械配置，抛光站302可以类似于在DE102014 015 053(US2017/0246720)中公开的那些，该专利通过引用并入本文。
然而，本发明不限于这种抛光站302，并且可以应用于更简单的抛光站或其他表面处理站，例如修整站。
如图2中示意性所示，抛光站302包括三个加工单元，在本实例中实现为各自具有相同配置的抛光室10、10’、10”。
在本说明书中，抛光室302将被详细描述为用于加工光学元件的表面的加工单元的可能示例。因此，当参考标记10、10’、10”时，其一般指的是加工单元，其具体包括抛光室10，还例如是配置为对例如已经涂覆的光学元件磨边的修整站。
抛光站302进一步包括控制器单元200。
这一控制器单元200包括例如处理器和存储器(例如PC)，并且装有足够的软件以运行抛光站，特别是每个抛光室10、10’、10”。
控制器单元200还被配置为与加工方案(protocols)(在抛光站的情况下是抛光方案)的数据库202通信。
在本说明书中，特别参考抛光方案作为加工方案的可能的具体示例。因此，当参考抛光方案时，其一般称为加工方案，其特别包括抛光方案，但也包括针修整站的加工方案，该修整站被配置成对例如已经涂覆的光学元件进行磨边。
加工方案(在抛光站的情况下是抛光方案)可以由表面处理站302执行。这一数据库202可以是如图2所示的控制器单元200的存储器的一部分，但也可以位于表面处理站302之外，例如在服务器上或在管理系统310内。
表面处理方案是一系列指令，特别是在例如动力学运动的抛光方案的情况下，用于抛光透镜坯料以便实现透镜L的至少一些所需光学特性。
特别地，抛光方案可以包含在透镜L上实现第一预先抛光步骤，然后是第二精细抛光步骤的指令。这种情况被称为两步方案。
一步方案指的是仅施加精细抛光步骤的情形。
数据库202中的抛光方案尤其可以是一步或两步抛光方案。通常，数据库202将包含更大量的抛光方案，其可以是特定的一步和两步抛光方案的组合。
这种抛光方案针对用于制造光学元件的作业数据而调整和优化，所述作业数据特别是透镜材料和期望的后续涂层，以便降低制造时间，同时确保最高质量标准。
例如，数据库202可包括至少一种抛光方案，其包括具有不同抛光垫或抛光介质载体的两步抛光工艺和包括一步抛光工艺的至少一个抛光方案。
控制器单元200还被配置为根据抛光方案控制抛光室10、10’、10”的操作，并且还考虑要制造的透镜的作业数据(光学功率、曲率、透镜材料等)。
控制器单元200例如还被配置为根据所确定的识别标签206启用或禁用抛光站302的特定特征，其例如涉及监视特征。
抛光站302还包括识别标签基座204(例如识别标签读取器)，其被配置为与抛光站302的控制器单元200通信，并且被配置为例如通过读取而确定由抛光站302使用的消耗品208(如图3中的抛光盘106、106’)的识别标签206(RFID标签或条形码/矩阵码标签)上的信息。
在将消耗品208(例如抛光盘106或抛光浆料容器(未示出))供应到抛光站302时，操作者将消耗品208经过识别标签基座204的前面，该识别标签基座可以安装在控制和显示面板209的附近。识别标签206上的信息被确定并被发送到控制器单元200，控制器单元可以根据被安装的消耗品208调整抛光站302的功能，特别是通过启用或不启用用于加工作为工件的光学元件的抛光方案和/或启用或禁用抛光站302的特定特征。
识别标签206包含关于消耗品的类型的数据，例如抛光盘106以及抛光盘106适合于哪种抛光类型(例如万向抛光、预先抛光、精细抛光等)。消耗品208的类型可以与数据库202中的特定抛光方案有关。识别标签还可以包括关于制造商、生产日期等的信息。这一信息还可以涉及抛光站302的特定特征或功能，其可以依赖于识别标签206中包含的信息启用或不启用。
识别标签206还可以包含关于消耗品208的寿命和/或数量的直接或间接信息。
例如，在确定各个识别标签206之后，在一个抛光室10中安装用于预先抛光或研磨的第一抛光盘106以及用于精细抛光的第二抛光盘106’，此时，控制器单元200使得这一抛光室10进行用于一步抛光的一个抛光方案(仅精细抛光)和用于两步抛光的一个抛光方案(预先抛光或研磨，然后精细抛光)。
假设经过一段时间后，用于预先抛光或研磨的第一抛光盘106因其寿命结束而磨损，随后，控制器单元200禁用用于两步抛光(预先抛光，然后进行精细抛光)的抛光方案。然而，抛光室10仍然可以继续起作用，但仅适用于请求用于一步抛光(仅精细抛光)的抛光方案的作业。
在这种情况下，启用或不启用加工方案不仅仅是是否阻止站的加工。
例如，在确定各个识别标签206之后，如果在一个抛光室10中安装用于预先抛光或研磨的第一抛光盘106以及用于精细抛光的第二抛光盘106’，控制器单元200使得这一抛光室10进行上述若干加工方案，它们中的一些在其最终结果方面甚至是相当的。
例如，对于特定的作业，可以通过两步方案(预先抛光然后精细抛光)针对特定镜片实现曲率和表面特性，但也可以通过一步方案(仅精细抛光，但用时更长)实现。
两种处理方案在所获得的结果方面是等同的，但是两步方案的持续时间例如小于等效的一步方案的持续时间。两个等效方案中的移动也可不同。
在制造中，这是一个重要的优点，因为在用于预先抛光的第一抛光盘106磨损的情况下，该站可以通过从两步方案切换至具有较低吞吐量的等效的一步方案而继续。
因此，人们理解，工具，特别是第一和第二工具，可以实现导致相同最终结果的不同处理方案，并且因此可以根据即将到来的作业来优化工具和站本身的使用。
控制器单元200还被配置为生成启用用于加工光学元件的抛光方案的输出，该输出被发送到管理系统310。
管理系统310还被配置为控制传送系统304根据特定作业数据将待加工的诸如透镜坯料的光学元件仅仅传送到抛光站302，在此，被启用的一个或多个抛光方案对应于待加工的光学元件作业数据。
这还允许防止抛光站302出现故障，例如在操作者意外地在一个抛光室10中安装了两个用于精细抛光的第二抛光盘106’而不是两个不同的抛光盘106、106’(一个用于预先抛光，且一个用于精细抛光)的情况下。在这一情况中，抛光室10仍然可以工作，但仅适用于请求用于一步抛光(仅精细抛光)的抛光方案的作业。
另外，这还允许拓展抛光站302的功能范围和特征。
实际上，客户可以购买具有这种在第一时间中仅用于使用一步抛光方案的抛光方案的数据库202的抛光站302。在稍后购买例如特定抛光盘106、106’时，他可以获得允许例如两步抛光或其他特定抛光步骤的其他抛光方案。在实现例如等效抛光的一步方案和两步方案时，可以提高抛光站302的吞吐量。
进一步，用户可调整和优化抛光站302的使用率。
实际上，制造设施300的管理系统310例如被配置为
-分析预定数量的待加工的光学元件的作业数据，
-确定抛光站302的池(pool)的优化抛光工具配置，以及
-如果优化的抛光工具配置不同于正在工作的抛光工具配置，则产生用于在抛光站302的池内更换抛光盘106、106’的输出。
这可以通过一简单的示例简单地示出。
假设池的所有四个抛光站302都配备有特定的“两个”一步抛光盘106，并且在分析即将到来的作业数据时，结果表明安装的特定一步抛光盘不适合待制造的以及列在即将到来的作业数据中的光学元件中的至少一些，因为它们的制造过程需要不同尺寸(工具直径)和/或不同曲率(工具曲率半径)的抛光盘和/或不同的抛光浆料载体。
随后，管理系统310可以确定例如将保持不变的抛光站302的数量，以及需要配备新的或不同的抛光盘(例如具有不同尺寸)的抛光站302的数量。优选地，为了改变抛光盘106、106’，管理系统310将选择接近磨损的抛光盘106、106’的抛光站302(或抛光室10/10’/10”)。
输出例如显示在管理系统310的显示和控制面板312上，以通知使用中的操作者，操作者然后可以采取必要的步骤，通过在识别标签读取器204的前面扫描要首先更换或替代的消耗品来更换指定的抛光站302中的抛光盘106、106’。
因此，制造设施300可以以优化的吞吐量继续制造。
此外，识别标签读取器204还可以是标签写入器，其允许在识别标签206上载入新信息，例如剩余寿命和其他相关信息。
这允许例如在寿命尚未完全到期时再利用抛光盘106、106’。
现在更详细地描述抛光室10、10’和10”的示例。如上所述，这里公开了一个抛光室10作为用于加工光学元件的表面的加工单元的示例。这样的加工单元可以执行抛光之外的其他加工步骤，例如磨边。
每个抛光室10、10’、10”包括工件主轴14，其伸入到工作空间13中，并且待抛光的眼镜镜片L可以通过该工件主轴1被驱动成围绕工件旋转轴线X旋转，眼镜镜片通常借助于在阻挡部件S上的阻挡材料M保持，用于安装在工件主轴14中(参见图4)。此外，抛光室10包括两个工具主轴16、16’，其与工件主轴14相关联，并且相对地伸入工作空间13中，并且，在每个工具主轴上安装有相应的抛光工具18、18’，抛光工具可以被驱动而围绕工具旋转轴线A、A’旋转，并且可沿着工具旋转轴线A、A’轴向地(调节轴线Z，Z’)调节。工具主轴16、16’可相对于工件主轴14沿着基本上垂直于工件旋转轴线C延伸的线性轴线X共同地移动，并且可绕不同的枢转设定轴线B、B’枢转，枢转设定轴线B、B’基本上垂直于工件旋转轴线C并且基本上垂直于线性轴线X。在这种情况下，从线性轴线X的方向看，工具主轴16、16’一个布置在另一个的后面。
根据图2，可彼此独立操作的各个抛光室10、10’、10”以紧凑的方式以模块形式彼此相邻地布置——并且可选地可单独地作为相应的模块进行更换。
在抛光站302内，可以接收具有待加工的镜片坯料的运送盘308，并且可以自动地将镜片坯料传送，例如通过未示出的门式(portal)处理系统传送到任一抛光室并在加工之后返回到运送盘308。参考描述这种门式处理系统的DE102014 015 053(US2017/0246720)。
特别地，在通过抛光加工之后，抛光至完成状态的眼镜镜片L可以被输送到集成的未示出的清洗单元20(在图2中示意性地示出)，以通过清洗而去除抛光介质残余物。
为进一步描述抛光室10，抛光室10的工作空间13被框架36包围，框架36可以配置成例如钢部件的焊接结构。朝上地，工作空间13可以由波纹管状的工作空间盖38覆盖，并且可以通过滑动门39在前部封闭。为了打开工作空间13以便从外部进入，可以通过气动缸40移动或缩回适于横向引导的工作空间盖38。
另外，气动缸41被设置用于横向引导滑动门39的运动，并且适当地可枢转地连接在滑动门39和框架36之间。朝下地，工作空间13由槽42界定，槽由塑料材料整体深拉(deep-drawn)而成，并且适于固定在框架36，其具有无台阶的壁表面和用于工件主轴14的接收开口43(参见图3)，工件主轴14在圆周合适密封地从下方延伸穿过槽42，以便伸入到工作空间13的下部区域中。
在图3中，还可以看到用于液体抛光介质的排出口44。参考图3，抛光室10可以安装在倾斜位置中，使得排出口44设置在抛光室10安装状态下的槽42的最深点处。
框架36具有基板45，工件主轴14从上方经由法兰安装在槽42中的接收开口43下方。在伸入工作空间13的端部处，工件主轴14具有夹头卡盘46，其可以通过致动机构(未详细示出)致动，以便夹紧眼镜镜片L(该镜片L被阻挡在阻挡部件S上)到工件主轴14，以轴向固定并能够随同(entrainment)旋转。用于所述致动机构的紧固在基板45下方的气动缸用47表示(参见图3)，夹头卡盘46可以借此以已知的方式打开和关闭。
在所示实施例中的旋转驱动器48(速度控制的异步三相电动机)从下方经由法兰安装在基板45上。类似地在基板45下方的旋转驱动器48通过带齿皮带驱动器49与工件主轴14的安装有滚子轴承的主轴传动轴驱动地连接，使得旋转驱动器48能够以预定的转速和预定的旋转方向(工件的旋转轴线C)旋转地驱动工件。
在工件主轴14上方设置有工具托架50，该工具托架相对于框架36被引导以沿着线性轴线X驱动，以便与工具主轴16、16’共同运动。更确切地说，为了移动和定位工具托架50，其在连接至框架36的两个平行引导杆51处引导，旋转驱动器(未示出)安装在框架36上的固定位置，并且与滚珠丝杠驱动器(未示出)驱动连接。
工具托架50具有带有内开口60的框架结构，内开口基本上是矩形的，用于接收两个可枢转的工具主轴16、16’。在这种情况下，一个(即前部)工具主轴16安装在前枢转轭61上或在前枢转轭61中，前枢转轭61在开口60的任一侧上与工具托架50可枢转地连接，以能够围绕一个枢转设定轴线B限定枢转，并且，另一工具主轴16’安装在后枢转轭62上，后枢转轭在前枢转轭61的后面与工具托架50可枢转地连接，以能够围绕在开口60的另一侧上的另一枢转设定轴线B’进行受限的枢转。
提供另一个线性驱动器65用于驱动枢转轭61、62，即，用于两个工具主轴16、16’围绕枢转设定轴线B、B’共同进行受限的枢转，并且在其一端距对应的枢转设定轴线B一定距离与前枢转轭61可枢转地连接，并且在其另一端与工具托架50连接。
更具体地，在所示实施例中，线性驱动器65是专有的所谓“电动缸”，其具有致动杆66，在相应的旋转驱动器通电的情况下，致动杆66可通过旋转驱动器67和传动件68移入和移出。如果旋转驱动器67未通电，则在传动件68中存在自锁，即，在没有过大外力的情况下，致动杆66保持在其自身的相应的初始设定；集成的测量系统可以反馈相应的位置。这一线性驱动器65在其驱动侧的端部可枢转地安装在安装于工具托架50上的安装叉69上，而在线性驱动器65的另一端，致动杆66可枢转地接合固定到前枢转轭61的叉形枢转臂70。
为了将枢转运动从前枢转轭61传递到后枢转轭62，两个枢转轭61、62通过联接杆71驱动连接，联接杆与枢轴设定轴B、B’间隔开，特别是在其上方以其一端位于前枢转轭61处，以其另一端位于后枢转轭62处。
在这方面，显而易见的是，在如上所述形成的枢转链的情况下，致动杆66的受限的轴向移出或移入导致枢转轭61、62以受限的方式绕枢转设定轴线B、B’枢转，由此，在相应的枢转轭61或62中居中布置的工具主轴16、16’在相对于彼此保持平行取向的同时进行枢转。
关于工具主轴16、16’的进一步细节可以从图4中推断出，作为示例，其(还)示出前工具主轴16的截面，其针对连接到相应的枢转轭61、61的两个相同配置的工具主轴16、16’。
工具主轴16包括主轴壳体74，借助于该主轴壳体，根据图4的工具主轴16从下方经由法兰安装在枢转轭61上。图4中所示的点划线指示螺栓连接。工具主轴16的其他部件或子组件通过滚子轴承的轴承布置可旋转地安装在主轴壳体74中，滚子轴承包括下部固定轴承75和上部浮动轴承76，它们安装在主轴壳体74中，并借助于间隔衬套77彼此间隔开。
每个工具主轴16、16’具有活塞-缸体布置78、78’(也在3中示出)，用于沿相关的工具旋转轴线A，A’轴向(调节轴线Z，Z’)调节相应的抛光工具18、18’。活塞-缸体布置78具有活塞80，其接收在缸体壳体79中，并且在致动方面有效地与主轴传动轴81同轴地连接，根据图4，主轴转动轴81可移动到主轴壳体74外。为了使主轴传动轴81移动离开主轴壳体74，活塞-缸体布置78可以通过在图中的顶部的在缸体壳体79的端部处的专有旋转传动引导件82、82’气动地作用。在这种情况下，活塞-缸体布置78与主轴传动轴81一起可在主轴壳体74中绕工具旋转轴线A旋转，如已指出的那样。
此外，缸体壳体79是两件式结构，其具有壳体上部83和壳体下部84，其相对于彼此在85处螺栓连接在一起。在这方面，矿物玻璃的引导套筒86接收在内部用于衬接缸体壳体79，引导套筒借助于O形环87固定在壳体上部83中，并且，在其引导表面处包括石墨材料的活塞80接收为在纵向方向上是可移动的。这种非常容易运行且基本上没有粘滑的“玻璃缸体”可从例如美国康涅狄格州诺沃克(Norwalk)的Airpot公司购得。为了避免由于(理想地)同轴布置的部件中的轴向对准误差引起的干扰，活塞-缸体布置78的活塞80通过弹簧钢的细杆88抗拉且抗压地连接至主轴传动轴81，并且特别地，通过图4中所示的在杆88的顶部和底部的螺栓连接。
缸体壳体79的壳体下部84通过浮动轴承76在径向方向上可旋转地支撑在图中顶部的主轴壳体74上。在图中的底部，迷宫构件89借助于螺栓连接件90经由法兰安装在壳体下部84上，在该情况下，螺栓连接件和壳体下部84一起将固定轴承75的内环轴向夹紧就位。迷宫构件89如其自身的名称那样与主轴壳体74的下侧一起在91处形成具有狭窄间隙尺寸的密封迷宫，并且另外在密封迷宫91内径向地具有用于接收密封环93的环形凹部92，密封环的密封唇同样可密封地与主轴壳体74的下侧协作。
如图4所示，缸体壳体79的壳体上部83穿过形成在枢转轭61中的开口94，并在图4中在其上方突出。缸体壳体79的壳体上部83在那里在外圆周上设置有齿部95，用于由带齿皮带96接合。带齿皮带96可由具有带轮98的马达97驱动，马达从上方经由法兰安装在枢转轭61上，并且对于每个枢转轭61、62具有相同的结构，以便使活塞-缸体布置78旋转，从而主轴壳体74中的主轴传动轴81围绕工具旋转轴线A的旋转方向和旋转速度可以被控制。
此外，具有引导槽100的花键轴引导件99设置用于从如此旋转的活塞-缸体布置78的可驱动缸体壳体79到主轴传动轴81的扭矩传递，引导槽100形成在主轴传动轴81中，并且，法兰螺母102通过轴向轴承元件101与其接合——因为它本身是已知的，在图4中仅用粗线表示——并且接收在迷宫构件89中，并且借助于螺栓连接件103经由法兰安装在其上，使得法兰螺母102与缸体壳体79固定而阻止相对旋转。这种类型的花键轴引导件可从例如日本小千谷市的Nippon Bearing有限公司商购获得。
在这种程度上，显而易见的是，工具主轴16、16’的主轴传动轴81可以在给定的时间彼此独立地在旋转速度和旋转方向上可控地被驱动为围绕工具旋转轴线A，A’旋转，和/或沿着工具旋转轴A，A’彼此独立地被调节，在给定的情况下，也具有非常精细的灵敏度(调节轴Z，Z’)。
关于抛光工具18的细节，其当前优选用于该抛光室10，可以类似地从图4中推断出来。据此，工具主轴16、16’具有带安装板105的工具安装头104，安装板105固定在工具主轴16的主轴传动轴81上，以能够轴向和旋转随同，同时可以拆卸。
在此被认为是消耗品的抛光盘106可更换地安装在工具安装头104上，为此目的，抛光盘106的基体107和工具安装头104，更准确地说是其安装板105，设置有互补结构108，用于通过工具安装头104轴向锁止和随同旋转抛光盘106。
由互补结构108在抛光盘106和工具安装头104之间形成的这一接口是文献EP 2464 493 B1的主题，为了避免重复，对于该接口的配置和功能可以在此方面明确地考。
在安装板105远离抛光盘106的一侧，工具安装头104具有球形接头109，球形接头109具有球头111，其容纳在球窝110中，并且配置为在球销112处可固定到工具主轴16的主轴传动轴81，更确切地说，能够固定在其端部。另一方面，球窝110形成在安装板105中，抛光盘106可以与之锁止。在所示的实施例中，球头111具有用于横向销114的接收孔113，横向销114在其弧形端部延伸穿过球头111，且在球头111的另一侧接合在球窝110中的相关凹槽115中，以便以万向接头的方式将安装板105与球头111连接，并因此与主轴传动轴81连接，以能够随同地旋转。
另外，在球销112和主轴传动轴81的自由端之间引入圆环形支撑法兰116，并通过球销112固定在主轴81上。由例如合适的泡沫材料构成的弹性环形元件117搁置在支撑法兰116上，借此环形元件，工具安装头104的安装板105可以弹性地支撑在球销侧的支撑法兰116上，以这样的方式使得与安装板104锁止的抛光盘106寻求通过其中心轴线与球销112以及因此工具主轴16的主轴传动轴81自对准。
另外，在图4中可以看出，处于主轴传动轴81的轴向缩回设置中的工具安装头104可以借助于锁止装置118与迷宫构件89锁止，迷宫构件89作为与缸体壳体79连接的部分固定以阻止相对旋转。锁止装置118具有多个弹簧突起119，其围绕工具安装头104的圆周分布，并且沿着工具旋转轴线A突出，并且其与形成于迷宫构件89处的环形凹槽121中的凸耳120机械地有效接合。由此，抛光工具18可以在工具主轴16处于缩回设置中通过锁止而无需力地安装。为了识别抛光工具18的上移位置——并因此识别工具主轴16的工具装载位置——将环形磁铁RM在活塞-缸体布置78的活塞80中胶合就位，并与在旋转传输引导凹槽82附近的磁传感器MS(参见图3)配合。
再如图5所示，弹性材料的中间层122固定到在此示出的抛光盘106的基体107，中间层122相比于基体107更软，并且抛光介质载体123搁置于中间层122之上，抛光介质载体123形成抛光盘106的实际的外加工表面124。这种抛光盘106的设计在该意义上是特殊的，因为中间层122具有不同硬度的至少两个区域，该两个区域在抛光盘106的中心轴线的方向上前后布置，其中，中间层122的邻近基体107的区域比中间层122在其上搁置抛光介质载体123的区域更软。更确切地说，中间层122的两个区域在此通过沿抛光盘106的中心轴线观察具有各自恒定厚度的彼此不同的泡沫材料层125、126形成，即，更软的材料层125在基体107上，更确切在其球形端部表面127上，而更硬的材料层126在抛光截止载体123的下侧。如此的整个工具的构思还在DE 10 2014 015 052.6(US 2017/0246729 A1)中被描述，其通过引用并入于此。
在这种情况下，抛光盘106的各个部件(107,125,126,123)胶合在一起。该抛光盘106通常可用于各种工件曲率，特别是其实际结构和尺寸。
根据相应的抛光需求，其他的抛光工具或抛光盘显然也可以与抛光室10使用。
能够由前述抛光室10的运动根据抛光方案进行的不同抛光过程——其中，液体抛光介质通过设置在工件主轴14处的抛光介质喷嘴128(见图3)另外地被提供到工具和工件之间的作用点——对于专家是已知的，并且因此在此不做详细描述。
现在更具体转到图5，其更详细地显示了抛光盘106的横截面视图。
如已经陈述的，抛光盘106可以考虑为抛光站302的消耗品。事实上，抛光盘具有受限的寿命，并需要在磨损时定期更换。
进一步，存在不同类型的可用于如上所述的抛光站302的抛光盘106，例如，一个用于预先抛光，而另一个用于精细抛光，其具有不同的抛光涂层。在这一情况下，首先利用具有预先抛光特性且由抛光工具18支撑的第一抛光盘106实现预先抛光，并且利用具有精细抛光特性且由抛光工具18’支撑的第二抛光盘106’(见图3)，从而实现两步抛光。
本发明中的抛光盘106和EP 2 464 493B1中公开的抛光盘不同之处在于，其另外包括识别标签206。
识别标签206可以是矩阵码或条形码，但在本情形中是RFID标签132。
这一RFID标签132以已知方式包括用于与抛光站302的RFID标签读取器/写入器204通信的器件(参见图2)。
为了防止抛光盘106在旋转期间的任何平衡问题，特别是振动，RFID标签132在中心轴线D上集成在抛光盘106的基体107中，RFID标签在工作时围绕中心轴线D旋转。
如图6所示，本发明还涉及一种用于操作表面处理站(特别是抛光站302)的方法，包括以下步骤：
-例如通过读取确定(S1)包含在消耗品208的识别标签206上的信息，
-根据所识别的消耗品208实现(S2)加工，特别是用于加工作为工件的光学元件的一个或多个抛光方案。
在允许再利用消耗品208的进一步的开发中，例如在寿命尚未完全到期的情况下，可以在步骤S3中将寿命数据写入识别标签206中，以允许重复使用消耗品208。
关于图7，本发明还涉及一种用于操作制造设施300的方法，其特别包括步骤S10，该步骤为将根据特定的作业数据将要加工的光学元件传送到表面处理站，特别是抛光站302，在此所实现的一个或多个加工方案，特别是一个或多个抛光方案对应于要加工的光学元件的作业数据。
在涉及抛光站作为表面处理站的进一步的开发中，方法可以包括以下步骤：
-分析(S2)预定数量的待加工的光学元件的作业数据，
-确定(S14)抛光站的池的优化的抛光工具配置，以及
-如果优化的抛光工具配置和正在工作的抛光工具配置不同，则产生(S16)用于在抛光站的池内更换抛光工具106的输出。
因此，本领域技术人员理解，根据本发明的抛光站302通过避免在不注意或分散注意力的操作者未安装正确的消耗品208的情况下的故障而允许更安全的使用。此外，表面处理站，特别是抛光站302的容量和功能，可以根据所安装的消耗品208，例如抛光盘106、106’而变化。现在，可以以安全的方式再利用未完全磨损的消耗品。可以优化制造设施300的吞吐量，并且可以降低制造成本和交货时间。
附图标记列表
10、10’、10” 加工单元(作为示例为抛光室)
13 工作空间
14 工件主轴
16、16’ 工具主轴
18、18’ 抛光工具
20 清洗站
36 框架
38 工作空间盖
39、39’、39” 滑动门
40 气动缸体
41 气动缸体
42 槽
43 接收开口
44 排出开口
45 基板
46 夹头卡盘
47 气动缸体
48 旋转驱动器
49 带齿皮带驱动器
50 工具托架
51 导杆
60 开口
61 前枢转轭
62 后枢转轭
65 直线驱动器
66 致动杆
67 旋转驱动器
68 传动件
69 安装叉
70 枢转臂
71 联接杆
74 主轴壳体
75 固定轴承
76 浮动轴承
77 分隔套管
78、78’ 活塞-缸体布置
79 缸体壳体
80 活塞
81 主轴传动轴
82、82’ 旋转传动引导件
83 壳体上部
84 壳体下部
85 螺栓连接件
86 引导套筒
87 O形圈
88 杆
89 迷宫构件
90 螺栓连接件
91 密封迷宫
92 环形凹槽
93 密封圈
94 开口
95 齿
96 带齿皮带
97 电机
98 带轮
99 花键轴引导件
100 导槽
101 轴向支承元件
102 法兰螺母
103 螺栓连接件
104 工具安装头
105 安装板
106、106’ 抛光盘
107 基体
108 互补结构
109 球形接头
110 球窝
111 球头
112 球销
113 接收孔
114 横向销
115 凹槽
116 支撑法兰
117 弹性环形元件
118 锁止装置
119 弹簧突出部
120 凸耳
121 环形凹槽
122 中间层
123 抛光介质载体
124 加工表面
125 较软的泡沫材料层
126 较硬的泡沫材料层
127 端表面
128 抛光介质喷嘴
132 RIFD标签
200 控制单元
202 抛光方案的数据库
204 识别标签基座(例如，标签读取器和/或标签写入器)
206 识别标签
208 消耗品
209 控制和显示面板
300 制造设施
302 表面处理站(作为示例为抛光站)
304 传送系统
306、306-L 传输器
308 运送盘
310 管理系统
312 显示和控制面板
A 前抛光工具的旋转轴线(旋转速度开环控制)
A’ 后抛光工具的旋转轴线(旋转速度开环控制)
B 前抛光工具的枢转设定轴线
B’ 后抛光工具的枢转设定轴线
C 工件旋转轴线(旋转速度开环控制)
D 抛光盘的中心轴线
cc 第二光学有效表面(凹面)
cx 第一光学有效表面(凸面)
L 光学元件(例如眼镜镜片)
M 阻挡材料
MS 磁传感器
RM 环形磁铁
S 阻挡部件
X 工具托架的线性轴线(位置闭环控制)
Z 前抛光工具的调节轴(不受控制)
Z’ 后抛光工具的调节轴(不受控制)
S1，S2，S3 用于操作抛光站的方法的步骤
S10，S12，S14，S16 用于操作制造光学元件的制造设施的方法的步骤

Claims (17)

1.一种用于加工作为工件的光学元件(L)的表面的表面处理站(302)，包括：
加工单元(10,10’,10”)，用于加工光学元件(L)的表面，
控制器单元(200)，配置为与包含能够由所述表面处理站(302)执行的加工方案的数据库(202)通信，并且根据所述加工方案控制所述加工单元(10,10’,10”)的操作，
其中，所述表面处理站(302)还包括识别标签基座(204)，所述识别标签基座配置为与所述控制器单元(200)通信，并且被配置为确定由所述表面处理站(302)使用的消耗品(208)的识别标签(206)，所述控制器单元(200)被配置为根据被识别的消耗品(208)而启用用于对作为工件的光学元件(L)进行加工的表面处理方案。
2.根据权利要求1所述的表面处理站，其中，所述识别标签(206)包含关于所述消耗品(208)的类型的数据。
3.根据权利要求2所述的表面处理站，其中，所述识别标签(206)包含关于所述消耗品(208)的寿命和/或质量的数据。
4.根据权利要求1所述的表面处理站，其中，所述识别标签(206)是RFID标签(132)或条形码标签或矩阵码标签。
5.根据权利要求1所述的表面处理站，其中，所述表面处理站是抛光站(302)，所述加工方案是抛光方案，并且所述消耗品(208)包含从以下消耗品(208)的组中选择的至少一个消耗品(208)：抛光工具(18，18’)的抛光盘(106，106’)或抛光浆料的容器。
6.根据权利要求5所述的表面处理站，所述表面处理站为抛光站(302)，其中
所述抛光站(302)包括：
i)工件主轴(14)，其伸入工作空间(13)中，并且待抛光的工件(L)能够由所述工件主轴驱动而围绕工件旋转轴线(C)旋转，
ii)两个工具主轴(16，16’)，其与所述工件主轴(14)相关联，并且相对地伸入所述工作空间中且被配置为支撑相应的抛光工具(18，18’)，所述抛光工具能够驱动为围绕工具旋转轴线(A、A’)旋转并能沿着工具旋转轴线(Z、Z’)轴向调节，
数据库(202)，其包含包括两步抛光加工的至少一个加工方案、以及包括一步抛光加工的至少一个抛光方案，所述两步抛光加工具有不同的抛光介质载体(123)。
7.根据权利要求1所述的表面处理站，其中，所述表面处理站还包括标签写入器(204)，该标签写入器被配置为将寿命数据写入所述识别标签(206)中，以允许在所述消耗品(208)的寿命尚未到期时再利用所述消耗品(208)。
8.根据权利要求1所述的表面处理站，其中，所述控制器单元(200)进一步配置为产生用于对作为工件的光学元件进行加工的已启用加工方案的输出。
9.根据权利要求1所述的表面处理站，其中，所述数据库针对至少一个具体作业包含第一两步加工方案和第二一步加工方案，该第二一步加工方案相比第一两步加工方案具有更长的持续时间并实现相同的加工效果，并且所述控制器单元(200)被配置为在所述第一两步加工方案被禁用的情况下从所述第一两步加工切换到所述第二一步加工。
10.一种用于制造光学元件(L)的制造设施(300)，包括：
多个根据权利要求1所述的表面处理站(302)，
传送系统(304)，用于根据具体作业数据传输待加工的光学元件，
管理系统(310)，其与表面处理站(302)的控制器单元(200)通信，并且控制用于传输待加工的光学元件的所述传送系统(304)，
其中，所述管理系统(310)被配置为控制所述传送系统(304)，以根据具体作业数据将待加工的光学元件传送到抛光站(302)，在所述抛光站中，被启用的一个或多个加工方案对应于待加工的光学元件的作业数据。
11.根据权利要求10所述的制造设施(300)，在所述表面处理站是抛光站(302)的情况下，其中，所述管理系统(310)被配置为：
分析预定数量的待加工的光学元件的作业数据，
确定抛光站的池的优化抛光工具配置，以及
如果优化的抛光工具配置不同于正在工作的抛光工具配置，则产生用于在所述抛光站的池内更换抛光工具的输出。
12.一种用于抛光工具(18)的抛光盘(106)，所述抛光工具用于对作为抛光站(302)的工件的光学元件的表面进行加工，包括：
基体(107)，其具有中心轴线(D)，并且弹性材料的中间层(122)固定至所述基体，抛光介质载体搁置在所述中间层上，
RFID表面(132)，其配置为由所述抛光站(302)的识别标签基座(204)读取，并且包括抛光盘(106)的类型和寿命数据，
其中，所述RFID标签(132)在中心轴线(D)上集成在所述抛光盘(106)的基体(107)中。
13.一种用于操作根据权利要求1所述的用于对作为工件的光学元件(L)的表面进行加工的表面处理站(302)的方法，包括以下步骤：
确定(S1)包含在所述消耗品(208)的识别标签(206)上的信息，
根据所识别的消耗品(208)启用(S2)用于加工作为工件的光学元件的一个或多个加工方案。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述识别标签(206)是RFID标签(132)，并且进一步包括将寿命数据写入所述RFID标签(132)中的步骤(S3)，以允许在所述消耗品(208)的寿命尚未到期时再利用所述消耗品(208)。
15.一种用于操作根据权利要求10所述的用于制造光学元件的制造设施(300)的方法，包括根据具体作业数据将待加工的光学元件传送到表面处理站(302)的步骤(S10)，在表面处理站中，被启用的一个或多个加工方案对应于待加工的光学元件的作业数据。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述表面处理站是抛光站(302)，所述方法进一步包括以下步骤：
分析(S12)预定数量的待加工的光学元件的作业数据，
确定(S14)抛光站的池的优化抛光工具配置，以及
如果优化的抛光工具配置不同于正在工作的抛光工具配置，则产生(S16)用于在所述抛光站的池内更换抛光工具的输出。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述数据库针对至少一个具体作业数据包含第一两步加工方案和第二一步加工方案，该第二一步加工方案相比第一两步加工方案具有更长的持续时间并实现相同的加工效果，并且进一步包括在所述第一两步加工方案被禁用的情况下从所述第一两步加工切换到所述第二一步加工的步骤。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018105134A1 (de) * 2018-03-06 2019-09-12 Karl Heesemann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betreiben einer Schleifvorrichtung und Schleifvorrichtung
EP3766635B1 (en) * 2019-07-16 2023-06-07 Schneider GmbH & Co. KG Polishing tool and device for polishing a workpiece
JP2022033653A (ja) * 2020-08-17 2022-03-02 株式会社ニデック 眼鏡レンズ加工情報処理プログラムおよび眼鏡レンズ加工装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555504A (en) * 1994-06-10 1996-09-10 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Production line tracking and quality control system
CN1188900A (zh) * 1996-12-27 1998-07-29 保谷株式会社 眼镜及眼镜用的镜框的制造方法
DE102009041442A1 (de) * 2009-09-16 2011-03-24 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
EP2455186A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-23 Schneider GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer optischen Linse mit automatischer Identifizierung der optischen Linse
DE102011014230A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
CN102893204A (zh) * 2010-05-10 2013-01-23 埃西勒国际通用光学公司 制备安装有记忆标记的眼科透镜的方法
CN103237627A (zh) * 2010-10-04 2013-08-07 施耐德两合公司 用于加工光学透镜的设备和方法以及光学透镜和用于光学透镜的输送容器
CN104169045A (zh) * 2012-03-10 2014-11-26 萨特隆股份公司 用于精加工尤其是眼镜片上的光学有效表面的装置和包括该装置的柔性制作单元
CN104271475A (zh) * 2012-03-09 2015-01-07 施耐德两合公司 用于加工光学透镜的设备和方法
JP2016140962A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 株式会社ニデック 眼鏡レンズ加工用装置
CN105892089A (zh) * 2016-05-24 2016-08-24 江苏淘镜有限公司 流水线生产眼镜控制系统以及眼镜加工方法
CN107107298A (zh) * 2014-10-15 2017-08-29 萨特隆股份公司 用于精加工特别是眼镜镜片上的光学有效表面的装置
CN107107315A (zh) * 2014-10-15 2017-08-29 萨特隆股份公司 用于眼镜片上的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5085922B2 (ja) * 2006-11-30 2012-11-28 株式会社ニデック 眼鏡レンズ加工システム
DE202009018907U1 (de) 2009-08-12 2014-05-15 Satisloh Ag Flexibles Polierwerkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5555504A (en) * 1994-06-10 1996-09-10 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Production line tracking and quality control system
CN1188900A (zh) * 1996-12-27 1998-07-29 保谷株式会社 眼镜及眼镜用的镜框的制造方法
DE102009041442A1 (de) * 2009-09-16 2011-03-24 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
CN102893204A (zh) * 2010-05-10 2013-01-23 埃西勒国际通用光学公司 制备安装有记忆标记的眼科透镜的方法
CN103237627A (zh) * 2010-10-04 2013-08-07 施耐德两合公司 用于加工光学透镜的设备和方法以及光学透镜和用于光学透镜的输送容器
EP2455186A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-23 Schneider GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer optischen Linse mit automatischer Identifizierung der optischen Linse
US20130273815A1 (en) * 2010-11-17 2013-10-17 Schneider Gmbh & Co. Kg Device, tool and method for machining of an optical lens
DE102011014230A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
CN104271475A (zh) * 2012-03-09 2015-01-07 施耐德两合公司 用于加工光学透镜的设备和方法
CN104169045A (zh) * 2012-03-10 2014-11-26 萨特隆股份公司 用于精加工尤其是眼镜片上的光学有效表面的装置和包括该装置的柔性制作单元
CN107107298A (zh) * 2014-10-15 2017-08-29 萨特隆股份公司 用于精加工特别是眼镜镜片上的光学有效表面的装置
CN107107315A (zh) * 2014-10-15 2017-08-29 萨特隆股份公司 用于眼镜片上的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘
JP2016140962A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 株式会社ニデック 眼鏡レンズ加工用装置
CN105892089A (zh) * 2016-05-24 2016-08-24 江苏淘镜有限公司 流水线生产眼镜控制系统以及眼镜加工方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨辉: "《精密超精密加工技术新进展》", 31 August 2016, 航空工业出版社 *
苏春等: "《数字化设计与制造》", 31 December 2009, 机械工业出版社 *

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Publication number Publication date
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