DE10031048A1

DE10031048A1 - Method for grinding lenses and mirrors has a rotating support to press the lenses under a porous ceramic suction support for precision edge grinding

Info

Publication number: DE10031048A1
Application number: DE2000131048
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl-Ing Mandler; Jochen Franz
Original assignee: Optotech Optikmaschinen GmbH
Current assignee: Optotech Optikmaschinen GmbH
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-01-17

Abstract

A method for grinding lenses and mirrors has the glass blank supported on a holder (2) which has rotational freedom and which is mounted on a swivel arm to press the glass blank under a shaped porous ceramic suction grip (5). The glass blank is securely clamped allowing precision edge grinding to ensure that the physical axis of the lens/mirror coincides with the optic axis. The rotating support includes a bearing and a sprung support. The rotating support grips the underside of the lens/mirror via a shaped plastic cup.

Description

Bei der vorgeschlagenen Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ziel der Erfindung ist es, die Genauigkeit der hergestellten Linsen und Hohlspiegeln zu verbessern, und gleichzeitig die Bearbeitungskosten zu senken. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.The proposed invention is a device according to the Preamble of claim 1. The aim of the invention is to ensure the accuracy of the manufactured Lenses and concave mirrors improve, while reducing processing costs reduce. This object is achieved with the features of claim 1.

Im nachfolgenden Text wird zur sprachlichen Vereinfachung nur von Linsen gespro chen, gemeint sind jedoch auch immer optische Spiegel mit abbildender Funktion.In the following text, only lenses are used to simplify the language However, we always mean optical mirrors with an imaging function.

Optische Linsen werden auch Rohlingen in mehreren Arbeitsgängen hergestellt. Bei hochpräzisen Linsen folgt auf das Schleifen der beiden Seiten das Randzentrieren und danach das Polieren.Optical lenses are also manufactured in blank in several steps. at high-precision lenses follow the grinding of the two sides, the edge centering and then polishing.

Beim Randzentrieren wird der äußere, zylinderförmige Umfang der Linse durch Ab schleifen auf die optische Achse der Linse ausgerichtet. Dementsprechend fällt die Achse des Zylinders, der den äußeren Umfang der Linse bildet, nach dem Randzen trieren mit der optischen Achse der Linse zusammen. Dieser Zylinder wird nachstehend Zentrierzylinder genannt. Zum Randzentrieren muß die Linse mittels mindestens einer ihrer optisch aktiven Oberflächen sehr genau an eine rotierende Werkstückspin del mit einer Werkstückaufnahme befestigt werden, damit der äußere Umfang durch Abschleifen zentriert werden kann und ein achsgenauer Zentrierzylinder entsteht, des sen Achse mit der Achse der rotierenden Werkstückspindel dann automatisch über einstimmt.When centering the edge, the outer, cylindrical circumference of the lens is defined by Ab grinding aligned to the optical axis of the lens. Accordingly, the falls Axis of the cylinder that forms the outer periphery of the lens, after marginalization align with the optical axis of the lens. This cylinder is below Called centering cylinder. To center the edge, the lens must be at least one of their optically active surfaces very precisely to a rotating workpiece spin del be fixed with a workpiece holder so that the outer circumference through Grinding can be centered and an axially accurate centering cylinder is created axis with the axis of the rotating workpiece spindle matches.

Diesem Einspannen kommt sehr große Bedeutung zu, denn die optische Achse der Linse muß möglichst genau mit der Drehachse der Werkstückaufnahme bzw. der mit ihr verbundenen Werkstückspindel übereinstimmen, mit der die Achse des erzeugten Zentrierzylinders identisch ist. Jeder Fehler der bei diesem Einspannen entsteht, macht sich später in einer Abweichung zwischen der optischen Achse und der Achse des Zentrierzylinders bemerkbar. Solche Abweichungen müssen soweit wie möglich minimiert werden, da die Linsen in optische Systeme und Geräte eingebaut werden, wo sie an ihrem äußeren Umfang gespannt werden. Alle Abweichungen zwischen der Achse des Zentrierzylinders und der optischen Achse der Linse würden automatisch zu Ungenauigkeiten im optischen System führen.This clamping is very important, because the optical axis of the The lens must be as precise as possible with the axis of rotation of the workpiece holder or with their connected workpiece spindle match with which the axis of the generated Centering cylinder is identical. Every mistake that occurs during this clamping later makes a difference between the optical axis and the axis of the centering cylinder noticeable. Such deviations must be as far as possible be minimized because the lenses are built into optical systems and devices, where they are stretched on their outer circumference. Any discrepancies between the The axis of the centering cylinder and the optical axis of the lens would be automatic lead to inaccuracies in the optical system.

Da der äußere Umfang der Linse bei diesem Randzentrieren durch Schleifen mecha nisch bearbeitet wird, fällt er für das Spannen der Linse in diesem Zusammenhang aus und es mußte die Aufgabe gelöst werden, die Linse mittels eines geeigneten Werk zeugs zentrisch an mindestens einer ihrer optisch aktiven Oberflächen zu halten (zu spannen). Entsprechend dem Stand der Technik, werden hierzu keramische Aufnah mewerkzeuge mit Strömungskanälen benutzt, die mit Unterdruck beaufschlagt wer den und so die Linse ansaugen. Insbesondere bei mehrspindeligen Schleifmaschinen ergeben sich hiermit sehr große Genauigkeiten, da das keramische Aufnahmewerk zeug ohne Umspannen in der gleichen Maschine auf die Form der Linse abgerichtet werden kann. Bevorzugt wird eine vierspindelige Schleifmaschine mit senkrechten Spindeln, wobei sowohl im oberen als auch im unteren Maschinenbereich je eine Werkzeugspindel und eine Werkstückspindel angeordnet sind.Since the outer periphery of the lens is mecha machined nich, it fails in this context for clamping the lens and the task had to be solved, the lens by means of a suitable work to hold the product centrally on at least one of its optically active surfaces tighten). According to the state of the art, ceramic receptacles are used for this used tools with flow channels that are subjected to negative pressure and so suck the lens. Especially with multi-spindle grinding machines This results in very high accuracies, since the ceramic recording work Stuffed on the shape of the lens in the same machine without reclamping can be. A four-spindle vertical grinding machine is preferred Spindles, one in the upper and one in the lower machine area Tool spindle and a workpiece spindle are arranged.

Der Arbeitsablauf bei der vierspindeligen Schleifmaschine ist dann wie folgt:The workflow for the four-spindle grinding machine is as follows:

Das an der oberen, rotierenden Werkstückspindel befestigte keramische Aufnahme werkzeug wird mit dem Schleifwerkzeug der unteren Werkzeugspindel genau auf die Form der aufzunehmenden Linse abgerichtet. Anschließend wird der Linsenrohling im Spannfutter der unteren Werkstückspindel an einem Teil seines Umfangs gespannt und mit dem oberen Schleifwerkzeug eine erste, optisch aktive Oberfläche hergestellt, wobei die Linse rotiert.The ceramic holder attached to the upper, rotating workpiece spindle tool is grinded precisely to the lower tool spindle Shape of the lens to be photographed. Then the lens blank in the Chuck of the lower workpiece spindle clamped on part of its circumference and produced a first, optically active surface with the upper grinding tool, with the lens rotating.

Anschließend wird die Linse durch Verfahren der Maschinenachsen von dem kerami schen Aufnahmewerkzeug übernommen, wobei nach der Berührung von Linse und keramischem Aufnahmewerkzeug an dieses Unterdruck angelegt wird. Die Linse wird so fest gesaugt und die zweite optisch aktive Oberfläche, der mit der Werkstückspin del rotierenden Linse, kann durch Bearbeiten mit dem unteren Schleifwerkzeug, das an der entsprechenden Werkzeugspindel befestigt ist, bearbeitet werden. Anschlie ßend wird in der gleichen Aufspannung der Linse durch schleifende Bearbeitung ihr Rand zentriert, wozu das untere Schleifwerkzeug an seinem Umfang eine zylinderför mige Arbeitsfläche hat. Da die Linse an einer ihrer optisch aktiven Oberflächen ge spannt ist, ist ihr Rand für das Zentrieren frei zugänglich.The lens is then removed from the kerami by moving the machine axes take-up tool, after touching the lens and ceramic recording tool is applied to this vacuum. The lens will so firmly sucked and the second optically active surface that with the workpiece spin del rotating lens, can be machined with the lower grinding tool that attached to the corresponding tool spindle. subsequently, ßend in the same clamping of the lens by grinding it Centered edge, for which the lower grinding tool has a cylinder-shaped circumference workspace. Since the lens on one of its optically active surfaces its edge is freely accessible for centering.

Der große Vorteil bei dieser Arbeitsweise besteht darin, daß die erzeugte zweite op tisch aktive Oberfläche der Linse sehr achsgenau zu ihrer ersten optisch aktiven Ober fläche ausgerichtet ist. Dies hängt zusammen mit dem hochpräzisen keramischen Aufnahmewerkzeug, das die Linse an ihrer ersten, optisch aktiven Oberfläche zur weiteren Bearbeitung aufnimmt. Auch das sich anschließende Randzentrieren erfolgt mit der gleichen Präzision, da es in der gleichen Aufspannung der Linse durchgeführt wird. Die beiden Achsen der optisch aktiven Oberflächen der Linse und die Achse des Zentrierzylinders stimmen bei diesem Verfahren unter Verwendung eines kerami schen Aufnahmewerkzeugs sehr genau miteinander überein. Es lassen sich Genauig keiten von 0,5 bis 1,5 µm erzielen, während sich mit der mechanischen Spanntechnik, auch bei Verwendung von Präzisionsspannzangen, nur Genauigkeiten von 4 bis 10 µm erreichen lassen.The great advantage of this way of working is that the second op table active surface of the lens very precisely to its first optically active surface surface is aligned. This is related to the high-precision ceramic Recording tool that the lens on its first, optically active surface for further processing. The subsequent edge centering also takes place with the same precision as it is done in the same clamping of the lens becomes. The two axes of the optically active surfaces of the lens and the axis of the Centering cylinders are correct in this process using a kerami between the recording tool very precisely. It can be exactly of 0.5 to 1.5 µm, while mechanical clamping technology, Even when using precision collets, only accuracies from 4 to 10 µm let achieve.

Bei der vierspindeligen Schleifmaschine ergibt sich der besondere Vorteil, daß kei nerlei Umspannen des keramischen Aufnahmewerkzeugs während seines Abrichtens erfolgen muß und die Linse direkt von der unteren Werkstückaufnahme in das oben angeordnete keramische Aufnahmewerkzeug übergeben werden kann. Hieraus resul tieren höchste Genauigkeiten, da die geometrische Achse des keramischen Aufnah mewerkzeugs mit der Drehachse der zugehörigen Werkstückspindel nach dem Ab richten genau übereinstimmt. Da die Linse an dem Aufnahmewerkzeug festgesaugt ist, fallen auch die Drehachse der Werkstückspindel und die optische Achse der er zeugten zweiten Linsenoberfläche genau zusammen. Das gleiche gilt für die Achse des Zentrierzylinders nach dem Randzentrieren.The four-spindle grinding machine has the particular advantage that no No need to reclamp the ceramic tool during its dressing must be done and the lens directly from the lower workpiece holder into the top arranged ceramic recording tool can be passed. From this resul animals have the highest accuracy because the geometric axis of the ceramic tool with the axis of rotation of the associated workpiece spindle after machining align exactly matches. Because the lens is sucked onto the recording tool is also the axis of rotation of the workpiece spindle and the optical axis of it created the second lens surface exactly together. The same applies to the axis the centering cylinder after edge centering.

Es können jedoch auch Schleifmaschinen mit weniger Spindeln eingesetzt werden. Wichtig dabei ist immer, daß das keramische Aufnahmewerkzeug nach dem Abrich ten nicht umgespannt werden muß und die darin festgespannte Linse mit dem glei chen Werkzeug bearbeitet wird, mit dem auch das keramische Aufnahmewerkzeug abgerichtet wurde. Dies hängt damit zusammen, daß alle Umspannvorgänge zu Un genauigkeiten führen.However, grinding machines with fewer spindles can also be used. It is always important that the ceramic tool after dressing It does not have to be reclamped and the lens clamped in it with the same Chen tool is processed, with which the ceramic tool was trained. This is due to the fact that all reclamping operations to Un lead accuracy.

Das keramische Aufnahmewerkzeug ist porös und hat eine zentrale Bohrung und un ter Umständen auch weitere Bohrungen, damit der Unterdruck an der Linsenoberflä che wirken kann. Die so erzeugten Haltekräfte sind proportional zu dem anliegenden Unterdruck und der Größe der damit beaufschlagten Linsenoberfläche. Da der Unterdruck nur so weit abgesenkt werden kann wie dies technisch sinnvoll ist, und dann als wirksame Druckdifferenz der Unterschied zwischen dem atmosphärischen Luftdruck und diesem Unterdruck zur Verfügung steht, sind die Haltekräfte an der Linse dadurch begrenzt. Bei kleineren Linsen ergeben sich aus der Abhängigkeit der Haltekräfte von der Größe der beaufschlagten Linsenoberfläche nur kleine Haltekräfte.The ceramic tool is porous and has a central bore and un Under certain circumstances, further holes so that the negative pressure on the lens surface che can work. The holding forces generated in this way are proportional to the applied ones Negative pressure and the size of the lens surface. Because the negative pressure can only be lowered as far as this makes technical sense, and then as effective pressure difference the difference between atmospheric pressure and this negative pressure is available, the holding forces on the lens are thereby limited. In the case of smaller lenses, the dependence of the holding forces on only small holding forces due to the size of the lens surface.

Bei allen Vorteilen hat das Linsenzentrieren mit dem keramischen Aufnahmewerk zeug jedoch auch einen erheblichen Nachteil. Es können nur Linsen mit Durchmes sern < 45 mm zentriert werden, da bei kleineren Linsen die mit dem Unterdruck er zeugten Haltekräfte zu klein sind.With all the advantages, lens centering with the ceramic holder has but also has a significant disadvantage. Only lenses with diam should be centered <45 mm, since with smaller lenses the ones with the negative pressure generated holding forces are too small.

Hinzu kommt, daß beim Randzentrieren die Reaktionskräfte von dem Schleifwerk zeug auf die Linse quer zu den Haltekräften wirken und, insofern die Linse in diesem Zusammenhang nur von den Reibungskräften gehalten wird, die von den Haltekräften zwischen Linse und keramischen Aufnahmewerkzeug erzeugt werden. Beim Schlei fen der zweiten Linsenoberfläche sind die Kräfteverhältnisse wesentlich günstiger, da hier die Reaktionskräfte im wesentlichen in Richtung der Haltekräfte ausgerichtet sind. Wegen dieser Zusammenhänge ergeben sich beim Schleifen der zweiten Linsenober fläche mit diesem Spannverfahren auch keine Probleme, während sich beim Rand zentrieren die genannte Beschränkung auf größere Linsendurchmesser ergibt. Bei diesem größeren Linsendurchmesser ergeben sich entsprechend große Haltekräfte und damit auch Reibungskräfte zwischen Linse und keramischen Aufnahmewerk zeug, so daß sich beim Randzentrieren der Linsen keine unerwünschten Verschie bungen ergeben. In addition, the reaction forces from the grinding mechanism when centering the edges The lens acts transversely to the holding forces and, insofar as the lens in this Context is held only by the frictional forces by the holding forces be generated between the lens and the ceramic tool. At the loop fen the second lens surface, the balance of power is much more favorable because here the reaction forces are aligned essentially in the direction of the holding forces. Because of these interrelationships, the second upper lens is ground surface with this tensioning method also no problems, while the edge center the mentioned limitation to larger lens diameters. at this larger lens diameter results in correspondingly large holding forces and thus also frictional forces between the lens and the ceramic recording unit stuff, so that no unwanted displacement when centering the lenses exercises result.

Ziel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, die Nachteile bei dem Linsenzentrie ren mit keramischem Aufnahmewerkzeug, entsprechend dem Stand der Technik, zu vermeiden. Mit dem vorgeschlagenen Gegenhalter lassen sich auch Linsen mit Durchmessern < 45 mm einwandfrei zentrieren, ohne daß es zu unerwünschtem Ver rutschen mit den entsprechenden Ungenauigkeiten und Kosten für Ausschußproduk tion kommt. Für die Fertigung hochpräzieser Linsen kleinen Durchmessers kommt nur das Arbeiten mit keramischen Aufnahmewerkzeugen in Frage, wobei mit dem vorge schlagenen Gegenhalter gearbeitet werden muß. Diese Art der Fertigung führt nicht nur zu hochpräziesen Linsen sondern ist auch besonders wirtschaftlich, da kein Handeingriff erforderlich ist und Ausschuß verhindert wird.The aim of the device according to the invention is to overcome the disadvantages of the lens center ren with ceramic tool according to the state of the art avoid. With the proposed counterholder, lenses can also be used Center diameters <45 mm perfectly, without causing undesired ver slip with the corresponding inaccuracies and costs for rejects tion is coming. For the manufacture of high-precision lenses of small diameter only comes working with ceramic recording tools in question, with the pre struck counterhold must be worked. This type of manufacturing does not result only too high-precision lenses but is also particularly economical, since none Manual intervention is required and rejection is prevented.

Der erfindungsgemäße Gegenhalter ist so in der Schleifmaschine angeordnet, daß seine Bauteile einerseits während dem Bearbeiten der optisch aktiven Oberflächen der beiden Linsenseiten nicht hinderlich sind und andererseits, soweit erforderlich, durch Schwenk- und Hubbewegungen zum Randzentrieren in den Bereich der zu be arbeitenden Linse bewegt werden können.The counterholder according to the invention is arranged in the grinding machine in such a way that its components on the one hand while processing the optically active surfaces of the two lens sides are not a hindrance and on the other hand, if necessary, by pivoting and lifting movements to center the edge in the area to be working lens can be moved.

Durch eine abschließende Hubbewegung wird ein Bauteil des Gegenhalters, gegen die zuletzt bearbeitete Linsenoberfläche gefahren und mit einer genau definierten Kraft gegen diese gedrückt, wobei sich die Linse gegen das keramische Aufnahme werkzeug abstützt. Die von der Spannglocke auf die Linse zusätzlich übertragenen Haltekräfte erlauben eine besonders wirtschaftliche Randzentrierung mit entspre chend großem Werkzeugvorschub, ohne das Fehler durch Verrutschen der Linse ent stehen.By means of a final lifting movement, a component of the counter-holder is counteracted the last machined lens surface is driven and with a precisely defined one Force pressed against this, the lens against the ceramic receptacle tool supports. Those additionally transferred from the clamping bell to the lens Holding forces allow a particularly economical edge centering with corresponding accordingly large tool feed, without the error caused by the lens slipping stand.

Das genannte Bauteil des Gegenhalters, das gegen die Linse drückt, wird vorzugs weise als Spannglocke ausgeführt. Die Spannglocke hat den Vorteil, daß sie mit ihrem ringförmigen Rand immer eine genau definierte Berührungsfläche mit der gewölbten Linsenoberfläche bildet. The mentioned component of the counter-holder, which presses against the lens, is preferred wise designed as a bell. The tension bell has the advantage that it with your ring-shaped edge always a precisely defined contact surface with the curved Lens surface forms.

Da die Spannglocke mit einem Kugellager verbunden ist kann sie der Rotation der Linse folgen, ohne daß Zwängung entsteht. Kleine Achsungenauigkeiten die sich aus der Lagerung und den Antriebselementen des Gegenhalters ergeben, werden durch ein Kugelgelenk ausgeglichen.Since the clamping bell is connected to a ball bearing, it can rotate Follow lens without being constrained. Small inaccuracies in the axis the bearing and the drive elements of the counterhold result from a ball joint balanced.

Der Gegenhalter ist demnach wie folgt aufgebaut:The counterhold is therefore structured as follows:

Ein Führungselement, mit dem der Gegenhalter an der Schleifmaschine befestigt ist trägt eine vertikale Spindel, die Dreh- und Hubbewegungen ausführen kann. Diese Spindel ist in dem Führungselement entsprechend gelagert und mit Antrieben verbun den, die in das Führungselement integriert sind und die genannten Bewegungen an treiben. Am unteren Ende der Spindel ist ein Schwenkarm befestigt, der das genannte Kugelgelenk, das damit verbundene Kugellager und schließlich die daran befestigte Spannglocke trägt.A guide element with which the counter holder is attached to the grinding machine carries a vertical spindle that can perform rotary and lifting movements. This The spindle is supported in the guide element and connected to drives those that are integrated in the guide element and the movements mentioned float. A swivel arm is attached to the lower end of the spindle, said arm Ball joint, the associated ball bearing and finally the attached Clamping bell carries.

Durch die genannten Dreh- und Hubbewegungen kann der Schwenkarm mit den daran befestigten Bauelementen und insbesondere der Spannglocke so bewegt wer den, daß diese die Linse in der gewünschten Weise unterstützen kann. Wenn der Ge genhalter nicht benötigt wird, so kann er dementsprechend wieder zurückgeschwenkt werden.Due to the mentioned rotary and lifting movements, the swivel arm with the components attached to it, and in particular the tension bell, are moved so who that it can support the lens in the desired manner. If the Ge holder is not required, it can be swiveled back accordingly become.

Damit die Linsenoberfläche von der Spannglocke nicht beschädigt wird, besteht diese vorzugsweise aus Kunststoff. Zum Vermeiden von unerwünschtem Spiel in dem Ku gelgelenk werden die beiden Kugelschalen, die die Kugel führen, von Federelemen ten zusammengezogen. This ensures that the lens surface is not damaged by the clamping bell preferably made of plastic. To avoid unwanted play in the Ku The two spherical shells that guide the ball are articulated by spring elements contracted.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend an Hand eines Beispiels und der Fig. 1 bis Fig. 4 näher beschrieben. Es handelt sich dabei jedoch nur um eine von mehreren möglichen Ausführungen.The inventive device will now be described by way of example and Fig. 1 to Fig. 4 in more detail. However, this is only one of several possible versions.

Die Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen die vierspindelige Linsenschleifmaschine mit dem erfin dungsgemäßen Gegenhalter in verschiedenen Arbeitsphasen, während in Fig. 4 der Gegenhalter vergrößert dargestellt ist.The Fig. 1 through Fig. 3 show the four-spindle lens grinding machine with the OF INVENTION to the invention counterholder in different operating phases, whereas in Fig. 4, the counter-holder is shown enlarged.

To Fig. 1

Die Schleifmaschine (1) verfügt über einen Gegenhalter (2), der in ihrem oberen Be reich angeordnet ist. Funktion und Aufbau des Gegenhalters (2) werden an Hand der Fig. 4 beschrieben. Im oberen Bereich der Schleifmaschine (1) befinden sich ebenfalls eine obere Werkzeugspindel (3) und eine obere Werkstückspindel (4). Diese Spindel trägt an ihrem unteren Ende das keramische Aufnahmewerkzeug (5), das über eine zentrale Bohrung (6) verfügt, die mit einer ebenfalls zentralen Bohrung (7) in der obe ren Werkstückspindel (4) in Verbindung steht. Diese zentrale Bohrung (7) ist mit einer Drehdurchführung (8) verbunden, an der ein Rohr (9) zum Anlegen des Unterdrucks befestigt ist.The grinding machine ( 1 ) has a counter-holder ( 2 ) which is arranged in its upper loading area. The function and structure of the counter holder ( 2 ) are described with reference to FIG. 4. In the upper area of the grinding machine ( 1 ) there are also an upper tool spindle ( 3 ) and an upper workpiece spindle ( 4 ). This spindle carries at its lower end the ceramic tool ( 5 ), which has a central bore ( 6 ), which is also connected to a central bore ( 7 ) in the upper workpiece spindle ( 4 ). This central bore ( 7 ) is connected to a rotary feedthrough ( 8 ) to which a tube ( 9 ) is attached for applying the negative pressure.

Im unteren Teil der Schleifmaschine (1) sind eine untere Werkstückspindel (10) und eine untere Werkzeugspindel (11) vorhanden. Die untere Werkstückspindel (10) trägt im oberen Bereich eine Spannzange (12) mit der Linse (13), während die untere Werkzeugspindel (11) das Schleifwerkzeug (14) trägt, das über Arbeitsflächen (15) zum Randzentrieren verfügt.In the lower part of the grinding machine ( 1 ) there is a lower workpiece spindle ( 10 ) and a lower tool spindle ( 11 ). The lower workpiece spindle ( 10 ) carries a collet ( 12 ) with the lens ( 13 ) in the upper area, while the lower tool spindle ( 11 ) carries the grinding tool ( 14 ), which has working surfaces ( 15 ) for edge centering.

Die untere Werkstückspindel (10) und die untere Werkzeugspindel (11) können in der Z- und X-Achse translatorisch bewegt werden, während die obere Werkzeugspindel (3) und die obere Werkstückspindel (4) um die B-Achse geschwenkt werden kön nen.The lower workpiece spindle ( 10 ) and the lower tool spindle ( 11 ) can be moved in translation in the Z and X axes, while the upper tool spindle ( 3 ) and the upper workpiece spindle ( 4 ) can be pivoted about the B axis.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist das keramische Aufnahmewerkzeug (5) be reits durch Bearbeitung mit dem Schleifwerkzeug (14) abgerichtet, so daß es einen Negativabdruck der Linsenoberfläche darstellt. Während des Abrichtens wurde es von der oberen Werkstückspindel (4) in Drehung versetzt. Die Linse (13) ist an ihrer Ober seite fertig bearbeitet, wozu sie von der Spannzange (12) gehalten und der unteren Werkstückspindel (10) in Rotation versetzt wurde. Die Bearbeitung wurde dann mit dem Schleifwerkzeug (16) der oberen Werkzeugspindel (3) durchgeführt.According to the representation in Fig. 1, the ceramic tool ( 5 ) is already dressed by machining with the grinding tool ( 14 ) so that it represents a negative impression of the lens surface. During the dressing, it was rotated by the upper workpiece spindle ( 4 ). The lens ( 13 ) is finished on its upper side, for which it was held by the collet ( 12 ) and the lower workpiece spindle ( 10 ) was set in rotation. The machining was then carried out with the grinding tool ( 16 ) of the upper tool spindle ( 3 ).

Der Gegenhalter (2) befindet sich in Ruhestellung d. h., er ist aus dem Arbeitsbereich der vier Maschinenspindeln heraus geschwenkt.The counter holder ( 2 ) is in the rest position, ie it is swiveled out of the working area of the four machine spindles.

To Fig. 2

Hier wurde die Linse (13) mittels dem keramischen Aufnahmewerkzeug (5) durch Ansaugen bereits aus der Spannzange (12) entnommen. Während sie von dem kera mischen Aufnahmewerkzeug (5) gehalten und zusammen mit diesem von der oberen Werkstückspindel (4) in Rotation versetzt wurde, erfolgte das Bearbeiten der zweiten Linsenseite mit dem unteren Schleifwerkzeug (14). Damit sind die optisch aktiven Oberflächen der Linse fertig bearbeitet, so daß sich das Zentrieren anschließen kann.Here the lens ( 13 ) has already been removed from the collet ( 12 ) by means of the ceramic tool ( 5 ) by suction. While it was held by the ceramic mixing tool ( 5 ) and rotated together with it by the upper workpiece spindle ( 4 ), the second lens side was machined with the lower grinding tool ( 14 ). So that the optically active surfaces of the lens are finished so that centering can follow.

To Fig. 3

Wie in Fig. 2 befindet sich die, an ihren optisch aktiven Flächen fertig bearbeitete Linse (13) nach wie vor an dem keramischen Aufnahmewerkzeug (5), wo sie durch Ansaugen festgehalten wird. Zusätzlich wird die Linse (13) von der Spannglocke (17) des Gegenhalters (2) gegen das keramische Aufnahmewerkzeug (5) gedrückt, wo durch zusätzliche Haltekräfte entstehen. Hierzu wurde der Schwenkarm (18) durch Dreh- und Hubbewegungen so Verfahren, daß die mit ihm verbundene Spannglocke (17) in Kontakt mit der Linse (13) kam.As in FIG. 2, the lens ( 13 ) finished on its optically active surfaces is still on the ceramic tool ( 5 ), where it is held by suction. In addition, the lens ( 13 ) is pressed by the clamping bell ( 17 ) of the counter holder ( 2 ) against the ceramic tool ( 5 ), where additional holding forces are created. For this purpose, the swivel arm ( 18 ) was moved by rotating and lifting movements in such a way that the clamping bell ( 17 ) connected to it came into contact with the lens ( 13 ).

Das Randzentrieren kann anschließend ablaufen, wenn die untere Werkzeugspin del (11) mit ihrem Schleifwerkzeug (14) in der X- und Z-Achse so verfahren wurde, daß die Arbeitsflächen (15) des Schleifwerkzeugs (14) mit dem äußeren Rand der Linse (13) in Kontakt ist.Edge centering can then take place when the lower tool spindle ( 11 ) with its grinding tool ( 14 ) has been moved in the X and Z axes in such a way that the working surfaces ( 15 ) of the grinding tool ( 14 ) with the outer edge of the lens ( 13 ) is in contact.

To Fig. 4

In dieser Figur ist der erfindungsgemäße Gegenhalter (2) in einer von mehreren mög lichen Ausführungen dargestellt. Einige Teile wurden geschnitten gezeichnet. Die ver tikale Spindel (19) ist in dem Führungselement (20) so gelagert, daß sie sowohl verti kale, translatorische Bewegungen als auch Drehbewegungen ausführen kann. Zum Auslösen dieser Bewegungen sind in dem Führungselement (20) entsprechende An triebselemente untergebracht (nicht gezeichnet). Die genannten Antriebselemente werden von der CNC-Steuerung der Schleifmaschine angesteuert und die ausgelösten Bewegungen entsprechend kontrolliert.In this figure, the counter-holder ( 2 ) according to the invention is shown in one of several possible versions. Some parts were drawn cut. The ver tical spindle ( 19 ) is mounted in the guide element ( 20 ) so that it can perform both vertical, translational movements and rotary movements. To trigger these movements, corresponding drive elements are housed in the guide element ( 20 ) (not shown). The drive elements mentioned are controlled by the CNC control of the grinding machine and the movements triggered are controlled accordingly.

An ihrem unteren Ende trägt die vertikale Spindel (19) einen Schwenkarm (18), der von ihr entsprechend bewegt wird. Der Schwenkarm (18) ist an seinem Ende, das der vertikalen Spindel (19) abgewandt ist, mit einem Kugelgelenk (21) verbunden, dessen beide Kugelschalen (25) von Federelementen (22) zusammengezogen werden.At its lower end, the vertical spindle ( 19 ) carries a swivel arm ( 18 ) which it moves accordingly. At its end facing away from the vertical spindle ( 19 ), the swivel arm ( 18 ) is connected to a ball joint ( 21 ), the two ball shells ( 25 ) of which are pulled together by spring elements ( 22 ).

Das Kugelgelenk (21) trägt ein Lagergehäuse (23), in dem sich ein Kugellager (24) be findet, an dem die Spannglocke (17) befestigt ist. The ball joint ( 21 ) carries a bearing housing ( 23 ) in which there is a ball bearing ( 24 ), to which the clamping bell ( 17 ) is attached.

Wie dargestellt, drückt die Spannglocke (17) gegen die Linse (13), wodurch zusätzli che Haltekräfte erzeugt werden. Deren Größe wird von der CNC-Steuerung vorgege ben, welche den Vertikalantrieb der vertikalen Spindel (19) in dem Führungsele ment (20) entsprechend ansteuert, so daß dieser die entsprechende Zugkraft entwic kelt.As shown, the clamping bell ( 17 ) presses against the lens ( 13 ), whereby additional holding forces are generated. Their size is pregiven by the CNC control, which controls the vertical drive of the vertical spindle ( 19 ) in the guide element ( 20 ) accordingly, so that it develops the corresponding tensile force.

Die Linse (13) stützt sich gegen das keramische Aufnahmewerkzeug (5) ab, von dem sie zusätzlich angesaugt wird. Hierzu werden die zentralen Bohrungen (6) und (7) in dem keramischen Aufnahmewerkzeug (5) bzw. in der oberen Werkstückspindel (4) mit Unterdruck beaufschlagt. Dieser Unterdruck wird über das Rohr (9) an die Dreh durchführung (8) weitergeleitet und gelangt von dort in die genannten zentralen Boh rungen (6) und (7) und damit an die Oberfläche der Linse (13), so daß diese festge saugt wird. The lens ( 13 ) is supported against the ceramic tool ( 5 ), from which it is additionally sucked in. For this purpose, the central bores ( 6 ) and ( 7 ) in the ceramic tool ( 5 ) or in the upper workpiece spindle ( 4 ) are subjected to negative pressure. This negative pressure is passed through the pipe ( 9 ) to the rotary feedthrough ( 8 ) and from there into the central bores mentioned ( 6 ) and ( 7 ) and thus to the surface of the lens ( 13 ) so that it sucks festge becomes.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Schleifmaschine
grinding machine

22

Gegenhalter
backstop

33

obere Werkzeugspindel
upper tool spindle

44

obere Werkstückspindel
upper workpiece spindle

55

keramisches Aufnahmewerkzeug
ceramic tool

66

zentrale Bohrung
central hole

77

zentrale Bohrung
central hole

88th

Drehdurchführung
Rotary union

99

Rohr
pipe

1010

untere Werkstückspindel
lower workpiece spindle

1111

untere Werkzeugspindel
lower tool spindle

1212

Spannzange
collet

1313

Linse
lens

1414

Schleifwerkzeug
grinding tool

1515

Arbeitsflächen
countertops

1616

Schleifwerkzeug
grinding tool

1717

Spannglocke
clamping Crown

1818

Schwenkarm
swivel arm

1919

vertikale Spindel
vertical spindle

2020

Führungselement
guide element

2121

Kugelgelenk
ball joint

2222

Federelement
spring element

2323

Lagergehäuse
bearing housing

2424

Kugellager
ball-bearing

2525

Kugelschale
spherical shell

Claims

1. Device for clamping optical lenses and mirrors on the rotating the workpiece spindle of grinding machines during edge centering using vacuum tools acted upon by vacuum, characterized in that a mechanical counter-holder ( 2 ) is present on the grinding machine ( 1 ), with the CNC control of the grinding machine ( 1 ) is connected and controlled by it and that a component of the counter-holder ( 2 ) during edge centering after swiveling and lifting movements is connected to the free side of the lens ( 13 ) or the mirror and these workpieces press against the pressurized receiving tool and that all components of the counter-holder ( 2 ) are located during the machining of the optically active lens surfaces after lifting and swiveling movements outside the range of motion of the corresponding processing tools of the grinding machine ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the Gegenhal ter ( 2 ) by means of a clamping bell ( 17 ) with the lens ( 13 ) is in communication.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the clamping bell ( 17 ) consists of a plastic.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the receiving tool is designed as a ceramic receiving tool ( 5 ).

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the counter holder ( 2 ) has a guide element ( 20 ) which is connected to the frame of the grinding machine ( 1 ) on which the vertical spindle ( 19 ) with its drive elements is mounted and that the vertical spindle ( 19 ) carries a swivel arm ( 18 ) which in turn is connected to a ball joint ( 21 ) on which there is a bearing housing ( 23 ) with a ball bearing ( 24 ) on which the clamping bell ( 17 ) is freely rotatable.

6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the two spherical shells ( 25 ) of the ball joint ( 21 ) of spring elements ( 22 ) are pulled together.

7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that the Kugella ger ( 24 ) is provided in an encapsulated version.