DE10044872C2 - Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften - Google Patents

Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften

Info

Publication number
DE10044872C2
DE10044872C2 DE2000144872 DE10044872A DE10044872C2 DE 10044872 C2 DE10044872 C2 DE 10044872C2 DE 2000144872 DE2000144872 DE 2000144872 DE 10044872 A DE10044872 A DE 10044872A DE 10044872 C2 DE10044872 C2 DE 10044872C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lens
lens holder
holder according
polishing
base body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2000144872
Other languages
English (en)
Other versions
DE10044872A1 (de
Inventor
Roland Mandler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Optotech Optikmaschinen GmbH
Original Assignee
Optotech Optikmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optotech Optikmaschinen GmbH filed Critical Optotech Optikmaschinen GmbH
Priority to DE2000144872 priority Critical patent/DE10044872C2/de
Publication of DE10044872A1 publication Critical patent/DE10044872A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10044872C2 publication Critical patent/DE10044872C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005Blocking means, chucks or the like; Alignment devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften entsprechend den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Im nachfolgenden Text wird zur sprachlichen Vereinfachung nur von Linsen gesprochen, gemeint sind jedoch auch immer optische Spiegel mit abbilden­ der Funktion.
Optische Linsen werden aus Rohlingen in mehreren Arbeitsgängen hergestellt. Auf die Schleifvorgänge folgt das Polieren, bei dem die Oberfläche geglättet wird. Das Polieren mit entsprechenden Poliermaschinen wird mit Werkzeu­ gen durchgeführt, deren Oberfläche aus einem eher weichem Material be­ steht.
Die Oberfläche des Polierwerkzeugs kann hierzu im Arbeitsbereich mit einer weichen PU-Folie (Polyurethan-Folie) beklebt werden, die als Polierfolie be­ zeichnet wird. Für den Materialabtrag sorgt eine Poliersuspension, die wäh­ rend des Poliervorgangs dem Arbeitsbereich zugeführt wird und die feinste Partikel enthält, die für den erwünschten Materialabtrag sorgen. Es gibt auch Poliersuspensionen, die zusätzlich auf chemischem Wege Material abtragen können.
Bei einer Ausführung des Polierwerkzeugs besteht dessen Grundkörper aus einem festen Material und hat im Arbeitsbereich eine Formgebung, die in etwa dem Negativabdruck der zu polierenden Linse entspricht.
Dieser Bereich des Polierwerkzeugs wird mit der genannten Polierfolie be­ klebt und diese mit einem Abrichtwerkzeug sehr genau abgerichtet. Die Ober­ fläche der Polierfolie entspricht nach dem Abrichtvorgang dem Negativab­ druck der Linse.
Solche Polierwerkzeuge werden als Formwerkzeuge bezeichnet. Es sind je­ doch auch Polierwerkzeuge bekannt geworden, deren Oberfläche im Arbeits­ bereich aus einem Material besteht, das über die Eigenschaften einer Polierfo­ lie verfügt, sodaß eine zusätzliche Polierfolie nicht erforderlich ist.
Das Polierwerkzeug ist an einer Werkzeugspindel der benutzten Polierma­ schine befestigt, von der es in Rotation versetzt wird. Die zu polierende Linse befindet sich in einem Linsenhalter, der seinerseits mit einer Werkstückspin­ del verbunden ist und ebenfalls rotiert. Der hierzu erforderliche Antrieb befin­ det sich in der Werkstückspindel. Die Werkzeug- und die Werkstückspindel der Poliermaschine können üblicherweise in mehreren Achsen verfahren werden. Außerdem läßt sich eine der beiden Spindeln schräg stellen, so daß die geometrischen Achsen von Werkzeug und Linse einen Winkel zueinander bilden und sich im Radienmittelpunkt der zu bearbeitenden sphärischen Lin­ senoberfläche schneiden.
Beim Polieren berühren sich die Arbeitsfläche des Polierwerkzeugs und die zu polierende Oberfläche der Linse mit einem bestimmten Arbeitsdruck und ro­ tieren gleichsinnig, wobei eine der beiden beteiligten Spindeln (Werkzeug- oder Werkstückspindel) schräggestellt ist. Der Poliervorgang läuft dann unter Zugabe von Poliersuspension ab.
Die Linse muß während des Poliervorgangs, unter Verwendung der bevor­ zugten Formwerkzeuge, über eine sogenannte kardanische Beweglichkeit verfügen, damit es nicht zu Zwängung zwischen Werkzeug und Linse kommt.
Die Linsenhalter müssen dementsprechend ausgestaltet sein, damit diese kardanische Beweglichkeit gewährleistet ist. Entsprechend dem Stand der Technik wird hierzu ein Kugelgelenk benutzt, das die Haltevorrichtung für die Linse in axialer Richtung abstützt, in allen anderen Ebenen jedoch Beweglich­ keit erlaubt.
Die Linsenhalter zum Linsenpolieren bestehen prinzipiell aus einem rotations­ symetrischen Grundkörper, der über einen Spannzapfen zur Befestigung an der Werkstückspindel der Poliermaschine verfügt. Dieser Grundkörper hat ei­ ne Ausnehmung zur Aufnahme der Linsen oder ist mit weiteren Bauteilen ver­ bunden, die ihrerseits die Linsen aufnehmen.
Der Linsenhalter ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Vorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt und werden insbesondere in den folgenden Druckschriften beschrieben:
US 5 951 375 A,
EP 0 169 931 A1,
US 4 598 502,
EP 0 916 448 A2,
US 4 562 671,
DE 22 52 503 B2.
Die branchenüblichen Linsenhalter werden nachstehend beschrieben, wobei die wesentlichen Unterschiede darin bestehen, wie der Arbeitsdruck aufge­ bracht und die Linse in dem Linsenhalter gehalten wird. Auch zur Gewährlei­ stung der kardanischen Beweglichkeit gibt es verschiedene Lösungen.
Bei Ausführungen, wie sie z. B. in der US 5 951 375 A beschrieben werden, befindet sich auf der Rückseite der Linse eine ebene Gummimembrane, auf der die Linse in dem Linsenhalter aufliegt. Diese Gummimembrane kann mit Druckluft beaufschlagt werden und legt sich dabei gleichmäßig an die Rück­ seite der Linse an, wobei sie sich entsprechend verformt. Gleichzeitig wird die Linse dabei von der Membrane ein wenig aus dem Linsenhalter heraus und gegen das Polierwerkzeug gedrückt. Bei dieser bekannt gewordenen Ausfüh­ rung wird der zum Polieren erforderliche Arbeitsdruck zwischen Polierwerk­ zeug und Linse von der druckluftbeaufschlagten Membrane erzeugt. Dieser Arbeitsdruck kann durch Variation des Luftdrucks an der Membrane einge­ stellt werden. Durch die Lagerung auf der elastischen Membrane ist die Linse quasi kardanisch gelagert, d. h. sie kann sich ohne Zwängung in das Polier­ werkzeug einfügen.
Bei dieser Ausführung besteht der Nachteil, daß die Linse relativ zu dem Grundkörper des Linsenhalters nur sehr kleine axiale Bewegungen ausführen kann. Dies hängt zusammen mit der begrenzten Dehnbarkeit der Membrane und auch mit der knapp bemessenen Führung der Linse an ihrem Rand, was sich aus konstruktiven Gründen nicht ändern läßt. Bei dieser Ausführung des Linsenhalters ist die Linse daher bei Kollisionen mit dem Werkzeug nicht ge­ schützt. Es besteht die Gefahr, daß Beschädigungen an dem Polierwerkzeug, dem Linsenhalter und den zugeordneten Maschinenspindeln entstehen, wenn es zu Fehlfunktionen der Poliermaschine kommt. Wegen der Kollisionsgefahr können die Maschinenbewegungen nur langsam ausgeführt werden. Dies gilt insbesondere bei Polierbeginn, kurz vor der Berührung von Polierwerkzeug und Linse. Daraus ergeben sich unerwünscht große Nebenzeiten.
Hinzu kommt, daß bei dieser Ausführung des Linsenhalters die Linse nur durch relativ kleine Reibungskräfte (Haltekräfte) in dem Linsenhalter gehalten wird.
Diese Kräfte wirken im wesentlichen zwischen der Membrane und der Linsen­ rückseite. Damit sind sie abhängig von dem Arbeitsdruck zwischen Linse und Polierwerkzeug, da dieser auch zwischen der Membrane und der Linse wirk­ sam ist.
Ein höherer Arbeitsdruck führt zwar zu größeren Haltekräften, gleichzeitig aber auch zu größeren Schleppkräften zwischen Polierwerkzeug und Linse. Die Kräfteverhältnisse werden daher im wesentlichen von den Reibungsbeiwerten bestimmt, die nur bedingt beeinflußbar sind. Bei dieser Ausführung muß daher mit Relativbewegungen zwischen der Linse einerseits und des Linsenhalters andererseits gerechnet werden, was zu Beschädigungen polierter Linsenrück­ seiten führen kann, wenn nicht entsprechende Maßnahmen getroffen werden, wie z. B. das kostenintensive Auftragen eines Linsenschutzlackes.
Dieses Durchrutschen der Linse auf der Membrane des Linsenhalters ist völlig unzulässig, wenn nichtrotationssymetrische Linsen poliert werden sollen. Die­ se Linsen müssen während des gesamten Poliervorgangs ihre Drehlage (Phasenlage) relativ zum Polierwerkzeug (Formwerkzeug) beibehalten. Die Werkzeug- und die Werkstückspindel rotieren dementsprechend phasenge­ steuert mit synchroner Drehzahl. Diese feste Verbindung zwischen Linsenhal­ ter und Linse ist nicht gewährleistet, wenn die Linse nur lose auf die genannte Gummimembran aufgelegt wird.
Ein weiterer Nachteil bei Linsenhaltern mit Gummimembranen besteht darin, daß diese Membranen über Unregelmäßigkeiten verfügen, die zu Deformatio­ nen der Linsen während des Poliervorgangs führen und damit zu Fehlern in der Linsengeometrie. Es wurden daher vielfältige Anstrengungen unternom­ men, diesen Nachteil zu beheben.
So wird z. B. in der Europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentli­ chungsnummer EP 0 169 931 A1 ein Linsenhalter vorgeschlagen, bei dem die Gummimembrane in mehrere Sektoren unterteilt ist, die mit unterschiedli­ chen Drücken beaufschlagt werden können. Dies führt jedoch dazu, daß der Aufbau der Membrane komplizierter sein muß, als bei der vorher beschriebe­ nen Ausführung, um die verschiedenen Sektoren abteilen zu können. Hieraus resultieren wiederum neue Ungleichmäßigkeiten an der Membrane, die sich auf die Linse übertragen und zu Fehlern im Feinstbereich beim Poliervorgang führen.
Es sind auch Linsenhalter bekannt geworden, die ohne Gummimembrane ar­ beiten. Bei ihnen wird die Linse in eine zylindrische Ausnehmung des Linsen­ halters eingelegt und auf ihrer Rückseite mit einem Fluid beaufschlagt, das unter Überdruck steht. Als Fluid werden vorzugsweise Flüssigkeiten benutzt, dabei kann es sich auch um die Poliersuspension handeln, die im Arbeitsbe­ reich ohnehin zugeführt werden muß. Solche Linsenhalter bzw. Polierverfah­ ren werden unter anderem in der Patentschrift US 4 598 502 und in der Eu­ ropäischen Patentanmeldung EP 0 916 448 A2 beschrieben.
Bei diesen Linsenhaltern entfallen zwar die Nachteile, die sich aus den Unre­ gelmäßigkeiten von Gummimembranen ergeben, dafür haben sie jedoch eine Reihe anderer Nachteile wie folgt:
Da die Linsen nur an ihrem relativ schmalen Umfang durch Reibungskräfte gehalten werden, können während des Poliervorgangs auch nur kleine Drehmomente zugelassen werden, da die Linse sonst infolge der Schlepp­ kräfte zwischen Polierwerkzeug und Linse in dem Linsenhalter durchrutscht. Es muß daher mit kleinem Arbeitsdruck zwischen Linse und Polierwerkzeug gearbeitet werden, was sich, wegen des geringen Materialabtrags, negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Poliervorgangs auswirkt.
Nachteilig ist weiterhin, daß kein Schutz gegen Kollisionen gegeben ist. Dies hängt zusammen mit den sehr kleinen Wegen in axialer Richtung, die die Lin­ se, aus konstruktiven Gründen, relativ zu dem Grundkörper des Linsenhalters nur zurücklegen kann. Bei größeren Wegen würde die Linse aus dem Linsen­ halter herausfallen, da ihr Rand üblicherweise nur schmal ist. Genügend Ver­ fahrweg der Linse, um im Falle einer Kollision ausweichen zu können, ist kei­ neswegs gegeben.
Die vorher erwähnten Zusammenhänge bezüglich nichtrotationssymetrischer Linsen gelten hier im verstärktem Maße.
Bei den druckbeaufschlagten Linsenhaltern besteht auch ein Problem bezüg­ lich der kardanischen Beweglichkeit der Linse relativ zum Linsenhalter. Diese Beweglichkeit ist jedoch sehr wichtig, damit sich die Linse ohne jede Zwän­ gung in das als Formwerkzeug ausgebildete Polierwerkzeug einfügen kann. Wenn die Linse an ihrem äußeren Rand eine zylindrische Form hat und der Linsenhalter im Bereich der Linsenaufnahme ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist, so besteht diese Beweglichkeit nicht im erwünschten Maße. Dies gilt um so mehr, als zwischen Linse und der Linsenaufnahme kein großes Spiel sein darf, damit die Linse infolge der Schleppkräfte beim Polieren nicht durchrutscht.
In der Patentschrift US 4 562 671 wird ein Linsenhalter beschrieben, der für das Linsenschleifen konzipiert wurde. Ein Polieren von Linsen ist damit nicht möglich, da die kardanische Beweglichkeit fehlt. Durch die Anordnung von Schraubenfedern zwischen dem Grundkörper des Linsenhalters, der mit der Maschinenspindel verbunden wird, und der eigentlichen Haltevorrichtung der Linse, ergibt sich eine an sich vorteilhafte axiale Beweglichkeit der Linse rela­ tiv zur Werkstückspindel.
Der Erfindungsgedanke im Zusammenhang mit den Federn bezog sich jedoch nicht auf das Vermeiden von Kollisionen zwischen Werkzeug und Linse, son­ dern auf die Justierbarkeit der Linse in ihrer Lage relativ zu den Maschinen­ spindeln.
Die beschriebene Haltevorrichtung verfügt auch über einen Unterdruckan­ schluß, der jedoch nur dazu dient, die genannte axiale Bewegung des Linsen­ halters relativ zum Grundkörper auszulösen.
Nachteilig ist, daß die Linse zum Schleifen an der Haltevorrichtung angeklebt werden muß, was außerordentlich aufwendig ist. Wenn sie ohne zu Kleben nur lose aufgelegt wird, so sind die Haltekräfte nur gering, so daß mit kleinem Arbeitsdruck gearbeitet werden muß, woraus sich lange Bearbeitungszeiten beim Schleifen ergeben.
In der DE 22 52 503 B2 wird ein Linsenhalter für das Linsenpolieren beschrie­ ben, der über die geforderte kardanische Beweglichkeit verfügt. Dies wird er­ reicht durch Abstützung der Haltevorrichtung des Linsenhalters in axialer Richtung, mittels eines Kugelgelenks. Nachteilig dabei ist, daß die Kugel und die Kugelpfanne aus konstruktiven Gründen nur relativ klein sind. Dement­ sprechend groß ist die mechanische Abnutzung dieser Bauteile, wenn mit den erwünschten großen Arbeitsdrücken gearbeitet wird.
Vorteilhaft ist, daß sich der Kugelstift, der die Kugel des Kugelgelenks trägt, mittels einer Feder gegen die anderen, mit der Werkstückspindel verbunde­ nen, Bauteile abstützt. Hieraus ergibt sich die erwünschte axiale Verschieb­ lichkeit der Linse relativ zur Werkstückspindel.
Nachteilig dagegen ist, daß die Linse nur lose in die Haltevorrichtung des Lin­ senhalters eingelegt ist und daher nur mittels der entstehenden Reibungs­ kräfte mitgenommen wird. Diese Reibungskräfte hängen ab vom vorgegebe­ nen Arbeitsdruck. Da ein großer Arbeitsdruck jedoch auch große Schlepp­ kräfte zwischen Linse und Werkzeug hervorbringt, ist eine befriedigende Funktion nur möglich, durch die Wahl von Bauelementen mit großen Rei­ bungsbeiwerten.
Solche Reibungsbeiwerte haben Stoffe wie Gummi oder andere Elastomere. Wenn die Linse auf Bauelementen aus solchen Materialien aufliegt, so über­ tragen sich alle Ungenauigkeiten dieser unpräzisen Bauelemente, durch ela­ stische Verbiegung der Linse im Feinstbereich, auf deren zu polierende Ober­ fläche. Dementsprechend unbefriedigend ist das Polierergebnis.
In jedem Fall muß beim Arbeiten mit diesem Linsenhalter eine Beaufsichti­ gung des Poliervorgangs gegeben sein, da nicht sichergestellt ist, daß die Linse einwandfrei gelagert ist und ohne Durchrutschen mitgenommen wird. Das Ar­ beiten auf Polierautomaten ohne Beaufsichtigung ist aus dem genannten Grund nicht möglich.
Generell gilt, daß bei Poliervorrichtungen nach dem Stand der Technik Lin­ senhalter benutzt werden, die wegen ihres starren Aufbaus und der genannten anderen Nachteile, wie z. B. ungenügende Fixierung der Linse im Linsenhalter und dessen kleine Standzeiten, nur mit erheblichen Einschränkungen für die Serienfertigung hochpräziser Linsen geeignet sind. Dies gilt insbesondere für automatisierte Fertigungsverfahren unter Verwendung von Einzelmaschinen, die zum Teil ohne Beaufsichtigung arbeiten. Bei der Vernetzung von Maschi­ nen zur Linsenfertigung (Schleifmaschinen, Poliermaschinen usw.) trifft dies in noch weit höherem Maße zu.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Linsenhalter zu schaffen, der sich für das Polieren von Linsen in großen Stückzahlen auf Polierautomaten ohne ständige Beaufsichtigung eignet. Gleichzeitig sollte der erfindungs­ gemäße Linsenhalter eine Steigerung der Linsenqualität ermöglichen und au­ ßerdem über höhere Standzeiten verfügen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der Eingangs ge­ nannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteran­ sprüche.
Im Zusammenhang mit der Automatisierung der Linsenfertigung, sei es mit Einzelmaschinen oder mit vernetzten Maschinen, werden an die benutzten Einrichtungen besondere Anforderungen gestellt. Dies war bisher nicht der Fall, da die Maschinen überwiegend im Einzelbetrieb, d. h. ohne Vernetzung und mit ständiger Überwachung, betrieben wurden. Die im Zusammenhang mit der Automatisierung bzw. Vernetzung der Poliermaschinen gefundene, er­ findungsgemäße Lösung beinhaltet ein erhebliches Rationalisierungspotential, wobei sich gleichzeitig die Linsenqualität verbessern läßt, ohne das zusätzli­ cher Aufwand entsteht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wie nachstehend beschrieben aufge­ baut:
Zum Erreichen der kardanischen Beweglichkeit wird die Linse in eine runde Tragscheibe eingelegt, die an ihrem äußeren Umfang ballig ausgebildet ist und daher gegenüber dem Grundkörper der Haltevorrichtung bzw. einem fest da­ mit verbundenen Führungsring verschiedene Schrägstellungen einnehmen kann.
In axialer Richtung stützt sich die Tragscheibe mittels Schraubenfedern gegen den Grundkörper der Haltevorrichtung ab, so daß auch die gewünschte axiale Beweglichkeit voll gegeben ist. Wenn solche axialen Bewegungen auftreten, so gleitet der ballige äußere Umfang der Tragscheibe auf der zylindrischen in­ neren Oberfläche des Führungsrings.
Vorteile
Beim Verfahren der Werkzeug- und der Werkstückspindeln vor dem eigentlichen Poliervorgang, wobei das Polierwerkzeug und die Linse miteinander in Berührung gebracht werden, ist die Kollisionsgefahr zwischen Polierwerkzeug und Linse erheblich reduziert. Sollte es durch einen Programmierfehler oder einen Fehler in der Maschinen­ steuerung zu einer Kollision zwischen Polierwerkzeug und Linse kommen, so kann die Linse federnd ausweichen. Bei einem ausrei­ chend groß gewählten Federweg kommt es zu keinen Beschädigun­ gen. Wenn ein vorgegebener Federweg durch die Kollision über­ schritten wird, so kann über einen Endschalter die Maschine stillge­ setzt werden.
Da die Gefahr von Beschädigungen beim Berühren von Polierwerk­ zeug und Linse wegen deren gefederter Lagerung nicht besteht, können die Verfahrbewegungen der beiden Maschinenspindeln mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Dies gilt auch für Be­ wegungen kurz vor dem Berühren von Werkzeug und Linse. Dadurch wird Bearbeitungszeit eingespart und die Wirtschaftlichkeit erhöht.
Der für den Poliervorgang erforderliche Arbeitsdruck zwischen Po­ lierwerkzeug und Linse wird von den Federn aufgebracht und kann durch Verfahren der Maschinenachsen beliebig eingestellt werden. Hierzu werden zunächst das Polierwerkzeug und die Linse in Kontakt gebracht und durch weiteres Verfahren der Maschinenachsen beide weiter angenähert, wobei die Federn gespannt werden und sich, ent­ sprechend der Federkennlinie, die gewünschte Anpreßkraft ergibt, die zu dem gewählten Arbeitsdruck führt. Der Verfahrweg der Ma­ schine bei der Zustellbewegung muß nicht sehr präzise eingehalten werden, da die Federn Ungenauigkeiten ausgleichen. Dies ist gerade bei der Serienfertigung von Linsen ein erheblicher Vorteil.
Hinzu kommt, daß zusätzliche Einrichtungen zum Andrücken der Linsen gegen das Werkzeug, z. B. mittels Druckluft, entfallen können.
Der Linsenhalter verfügt über Einrichtungen die es erlauben, die Linse mittels Unterdruck an dem Linsenhalter festzusaugen. Diese Einrichtungen bestehen unter anderem aus einer Linsenauflage, auf die sich die Linse auflegt und die über eine Bohrung verfügt, die mit Bohrungen in den übrigen Bauteilen des Linsenhalters in Verbindung steht. Diese Bohrungen werden über eine axiale Bohrung in der Werkstückspindel mit Unterdruck beaufschlagt mit der sie in Verbindung stehen. Die genannte Linsenauflage besteht bei einer bevorzugten Ausführung aus einem festen, porösen Material.
Möglich wird dieses Ansaugen der Linse in dem Linsenhalter, weil der Ar­ beitsdruck mit den genannten Federn aufgebracht wird und daher keine Ein­ richtungen benötigt werden, welche die Linse mittels Druckluft gegen das Po­ lierwerkzeug drücken würden. An Stelle der Druckluftkanäle und Einrichtun­ gen können die Unterdruckkanäle vorgesehen werden, die direkt mit der Lin­ senauflage in Verbindung stehen. Insbesondere die axiale Bohrung in der Werkstückspindel kann bei dieser Lösung mit Unterdruck beaufschlagt wer­ den, wozu die an der Spindel üblicherweise vorhandene Drehdurchführung benutzt werden kann.
Vorteile
Durch das Ansaugen der Linse in dem Linsenhalter wird diese kraft­ schlüssig mit der Linsenauflage des Linsenhalters verbunden, sodaß sie keine Relativbewegungen zu dem Linsenhalter ausführen kann. Beschädigungen der Linsenrückseite (die von dem Polierwerkzeug abgewandte Linsenfläche) können daher nicht entstehen. Dies gilt insbesondere in all den Fällen, in denen die Linsenrückseite bereits poliert ist. Auf das Aufbringen eines Linsenschutzlackes kann daher verzichtet werden.
Dies spart Kosten, da dieser Arbeitsgang wegfällt und erhöht die Ge­ nauigkeit, da sich der Linsenschutzlack nicht mit gleichmäßiger Dic­ ke auftragen läßt. Dies wäre jedoch unbedingt erforderlich, da die Ungenauigkeiten im Linsenschutzlack auch zu Verformungen der Linse auf der Vorderseite führen, woraus wiederum Fehler während des Poliervorgangs resultieren. Da der Linsenschutzlack wegfällt, ent­ stehen auch diese Ungenauigkeiten bzw. Fehler nicht.
Da sich die Linse auf eine hoch präzise Linsenauflage abstützt die vorzugsweise in der gleichen Poliermaschine abgerichtet wird, in der auch die Linse poliert wird, entstehen durch den Polierdruck keine Deformationen an der Linse, was sich sehr positiv auf die Präzision der erzeugten Linsen auswirkt.
Der Materialabtrag beim Polieren ist zwar nur gering, aber dennoch vorhanden, sodaß eine deformierte Linse beim Polieren in ihrer Oberflächengeometrie unzulässig verändert würde. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen, hoch präzisen Linsenauflage werden solche Fehler vermieden.
Da die Linse durch den Unterdruck sehr fest mit dem Linsenhalter verbunden ist und außerdem sehr präzise und flächig durch die Lin­ senauflage unterstützt wird, kann mit höherem Polierdruck gearbei­ tet werden. Hierdurch ergibt sich ein drastisches Verkürzen der Po­ lierzeit mit dementsprechender Kostenreduzierung.
Durch das Fixieren der Linse in dem Linsenhalter mittels Unterdruck lassen sich die Haltekräfte in einem sehr weiten Bereich variieren, indem z. B. der Unterdruck zu- oder abgeschaltet wird.
Dies ist ein erheblicher Vorteil, insbesondere bei einer weitgehend automatisierten Fertigungstechnik. So können die Linsen bei abge­ schalteten Unterdruck problemlos in den Linsenhalter eingelegt und nach dem Polieren aus diesem auch wieder entnommen werden. Haltekräfte müssen von der Beschickungseinrichtung nicht über­ wunden werden.
Während des Polierens ist der Unterdruck zugeschaltet und kann da­ bei so variiert werden, daß die benötigten Haltekräfte mit entspre­ chendem Sicherheitszuschlag erreicht werden. Durch die Wahl des optimalen Unterdrucks während des Poliervorgangs werden unnöti­ ge Krafteinwirkungen auf die Linse vermieden.
Im einzelnen ist der erfindungsgemäße Linsenhalter wie folgt aufgebaut:
Der Grundkörper verfügt über eine axiale, durchgängige Bohrung, die sich auch in den Spannzapfen fortsetzt, der mit dem Grundkörper verbunden ist und zur Befestigung des Linsenhalters an der Werkstückspindel dient. Die ge­ nannten Bohrungen können mit Unterdruck beaufschlagt werden, der über die hohlgebohrte Werkstückspindel angelegt wird.
Der Grundkörper wird an seinem vorderen Ende von einem Führungsring um­ schlossen, der etwas über diesen hinaus steht und in den eine Tragscheibe eingelegt ist. Diese Tragscheibe ist an ihrem Umfang ballig ausgeführt und er­ möglicht damit die geforderte kardanische Beweglichkeit der Linse. Diese wird von einer Linsenauflage unterstützt, die genau ihrer Form entspricht und auf der sie spielfrei aufliegt. Die Linsenauflage selbst ist über eine Zwischen­ scheibe mit der balligen Tragscheibe verbunden.
Alle genannten Bauteile verfügen über axiale Bohrungen, sodaß sich der in dem Grundkörper vorhandene Unterdruck bis an die Rückseite der Linse fort­ pflanzen kann, wodurch diese fest angesaugt wird.
Damit der Unterdruck durch das Spiel zwischen der balligen Tragscheibe und dem Führungsring durch Ansaugen von Falschluft nicht verloren geht, ist im Inneren des Grundkörpers ein Gummibalg vorgesehen, der so ausgebildet ist, daß er leicht in axialer Richtung gedehnt und gestaucht werden kann. Dieser Gummibalg ist einerseits mittels eines Spannkörpers mit dem Grundkörper verbunden und steht andererseits mit der Tragscheibe in Verbindung, an der er mittels Schrauben befestigt ist. Für eine sichere Befestigung in diesem Be­ reich kann er zur Unterstützung seiner Anschlußfläche über eine Einlegplatte verfügen. Auch die hier genannten Teile verfügen alle über eine Bohrung zur Weiterleitung des Unterdrucks.
Der Gummibalg ist so ausgebildet, daß er zwar in axialer Richtung leicht be­ weglich ist, in Umfangsrichtung jedoch relativ steif ist. Damit ist er in der Lage, daß Drehmoment zu übertragen, das während des Poliervorgangs durch die Schleppkräfte zwischen Werkzeug und Linse auftritt. Dieses Antriebsdrehmo­ ment wird von dem Grundkörper auf den Gummibalg übertragen, der es an die Tragscheibe und die mit ihr verbundenen Teile, einschließlich der Linse, weiterleitet. Der rutschfeste Sitz des Gummibalgs wird dabei von dem Spann­ körper und der Einlegplatte gewährleistet.
Die Tragscheibe mit der Zwischenscheibe, der Linsenauflage und der Linse stützt sich über Federn gegen den Grundkörper ab. Diese Federn sind so di­ mensioniert, daß sie einerseits die erwünschte große Beweglichkeit der Linse einschließlich der mit ihr verbundenen Teile des Linsenhalters ermöglichen und andererseits in der Lage sind, die von dem Unterdruck erzeugten Axial­ kräfte aufzunehmen, die entsprechend dem inneren Querschnitt des Gummibalgs wirksam werden. Zur sicheren Führung der Federn verfügt der Grund­ körper an seinem äußeren Umfang über axiale Bohrungen, in die die Federn mit ihrem unteren Teil eingelegt sind. Der obere Teil der Federn stützt sich ge­ gen die Tragscheibe ab.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dann wie folgt gearbeitet:
Die Linse wird auf die Linsenauflage des Linsenhalters aufgelegt und an­ schließend der vorgesehene Unterdruck angelegt. Hierdurch wird die Linse fest an der Linsenauflage angesaugt und ist unverrücklich mit ihr verbunden. Durch den Unterdruck wird die Tragscheibe mit der Zwischenscheibe und der Linsenauflage sowie der Linse etwas axial bewegt und die Federn dabei ge­ spannt, bis Gleichgewichtszustand zwischen den Federkräften und den Unter­ druckkräften besteht. Diese Spannbewegung hält sich durch entsprechende Dimensionierung der Federn in den konstruktiv vorgegebenen Grenzen.
Anschließend werden das Polierwerkzeug und die Linse durch Verfahren der Maschinenachsen und Schrägstellen einer der beiden Maschinenspindeln mit­ einander in Kontakt gebracht. Eine besondere Präzision dieser Verfahrbewe­ gungen ist nicht erforderlich, da die Linse bei einer zu großen Zustellbewe­ gung federnd ausweichen kann und sich außerdem durch die nicht einge­ schränkte kardanische Beweglichkeit ohne Verkanten in das als Formwerk­ zeug ausgebildete Polierwerkzeug einfügen kann. Auch dies ist ein erheblicher Vorteil.
Sollte es bei den diversen Verfahrbewegungen der Maschinenspindeln mit den daran befestigten Bauteilen (Polierwerkzeug, Linsenhalter mit Linse) zu einer Kollision kommen, so würde die Linse federnd ausweichen und bei Über­ schreiten eines vorgegebenen Maximalweges die Maschine über einen End­ schalter abgeschaltet.
Dieser Endschalter kann in dem Grundkörper untergebracht werden und wird von der Bewegung der Tragscheibe mit dem Gummibalg relativ zu dem Grundkörper ausgelöst. Diese Bewegung entsteht bei einer Kollision der Linse mit dem Polierwerkzeug.
Ein weiterer, ebenfalls ganz erheblicher Vorteil bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die genannten Verfahrbewegungen der Ma­ schinenspindeln einschließlich der Zustellbewegung mit sehr hohen Ge­ schwindigkeiten ausgeführt werden können, da keine Beschädigungsgefahr bei Kollisionen besteht und es unerheblich ist, ob die Zustellbewegung auch im Feinbereich exakt ausgeführt wird. Alle Ungenauigkeiten bei den Maschi­ nenbewegungen, wie sie bei hohen Fahrgeschwindigkeiten auftreten können, werden von den Federn kompensiert.
Unter Zugabe von Poliersuspension und bei Rotation der Werkzeug- und der Werkstückspindel läuft dann anschließend der eigentliche Poliervorgang ab. Da die Linse fest an der Linsenauflage angesaugt ist, kann mit relativen hohen Arbeitsdrücken zwischen Polierwerkzeug und Linse gearbeitet werden, was die Polierzeit verkürzt und die Wirtschaftlichkeit erheblich steigert. Der Ar­ beitsdruck wird durch Verfahren der Maschinenachsen erzeugt (Zustellbewegung), wobei die Federn zusätzlich gespannt werden. Da die Fe­ derkennlinien bekannt sind, ist in Abhängigkeit von der Zustellbewegung auch die Anpreßkraft der Linse gegen das Polierwerkzeug bekannt. Der Arbeits­ druck ergibt sich daraus und aus den beteiligten Flächen von Linse und Werk­ zeug, sowie in Abhängigkeit vom angelegten Unterdruck.
Da die Linse während des Poliervorgangs auf der mit höchster Präzision abge­ richteten Linsenauflage aus einem festen Material aufliegt, kann sie sich unter der Einwirkung des Polierdrucks nicht verformen. Dadurch wird das Herstellen von Linsen höchster Präzision ermöglicht.
Dies ist neben den genannten Vorteilen bei der Wirtschaftlichkeit im Zusam­ menhang mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ein ganz erhebliches Erfin­ dungsmerkmal, da diese Präzision der Linsen ohne zusätzlichen Aufwand er­ zeugt wird.
Nachstehend werden die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch­ mals zusammengefaßt.
  • 1. Bei Kollisionen zwischen Werkzeug und Linse besteht nicht die Gefahr von Maschinenzerstörungen oder Beschädigungen an der Linse, da die Linse federnd ausweichen kann. Dies gilt auch und insbesondere bei Kollisionen im Zustellbetrieb. Eingesparte Reparaturkosten und Kosten für die Ersatzbe­ schaffung beschädigter Linsen steigern die Wirtschaftlichkeit beim Polieren mit der vorgeschlagenen Vorrichtung.
  • 2. Die Maschinenbewegungen, einschließlich der Zustellbewegung, können sehr schnell durchgeführt werden, da wegen der federnden Beweglichkeit der Linse keine besondere Präzision bei Erreichen der Endlagen erforder­ lich ist. Durch das Reduzieren dieser Nebenzeiten ergibt sich eine zusätzli­ che Kostenersparnis.
  • 3. Ungenauigkeiten in der Positionierung der Maschinenspindeln oder durch andere Faktoren sind unerheblich, da die Federn in dem Linsenhalter sol­ che Fehler kompensieren. Der nicht auftretende Ausschuß verbessert die Wirtschaftlichkeit.
  • 4. Durch die uneingeschränkte kardanische Beweglichkeit ergibt sich der Vorteil, daß leichter Achsversatz oder andere Ungenauigkeiten ausgegli­ chen werden können. Hiermit werden Ausschuß und aufwendige Ausricht­ arbeiten vermieden.
  • 5. Durch das Festsaugen der Linse in dem hochpräzisen Linsenhalter kann mit höheren Arbeitsdrücken gearbeitet werden, wodurch die eigentliche Polier­ zeit drastisch herabgesetzt werden kann. Diese Reduzierung der Hauptzeit wird ermöglicht, einerseits durch den festen Sitz der angesaugten Linse in dem Linsenhalter und andererseits durch ihre präzise Unterstützung mittels der Linsenauflage, was Deformationen vorbeugt. Diese geringe Hauptzeit ergibt eine weitere Kostenersparnis.
  • 6. Da sich die Linse während des Poliervorgangs auf eine hochpräzise Linsen­ auflage aus festem Material abstützt, wird sie durch den Polierdruck nicht deformiert, so daß Linsen mit sehr genauer Oberflächengeometrie entste­ hen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist damit auch bezüglich der Qua­ lität der erzeugten Linsen den herkömmlichen Vorrichtungen überlegen. 7. Durch den festen Verbund zwischen Linse und Linsenauflage infolge des Unterdrucks entstehen keine Relativbewegungen zwischen beiden. Damit werden Beschädigungen durch solche Bewegungen ausgeschlossen und der Linsenschutzlack kann entfallen. Eingespart wird der zum Aufbringen und nachträglichen Entfernen des Lacks erforderliche Aufwand und die von dem Lack erzeugten Deformationen der Linse während des Poliervorgangs treten nicht auf. Hier ergibt sich demnach eine Kostenersparnis, verbunden mit einer Qualitätssteigerung.
  • 7. Der Verschleiß des vorgeschlagenen Linsenhalters ist nur gering, da alle Bauteile, die Relativbewegungen zueinander ausführen und dabei aufein­ ander gleiten, über groß dimensionierte Gleitflächen verfügen, auf die sich die beim Polieren auftretenden Kräfte verteilen. Daher wird die entstehende Flächenpressung nur klein sein, mit dem entsprechend geringen Ver­ schleiß.
Dies gilt insbesondere für die ballige Umfangsfläche der Tragscheibe und die damit in Verbindung stehende zylindrische Innenfläche des Führungs­ rings.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung, an Hand eines Beispiels und der Abb. 1 beschrieben. In dem Beispiel wird nur auf eine von mehreren vorgesehenen Varianten eingegangen.
Der Grundkörper (1) verfügt über einen Spannzapfen (2), mit dem er an der Werkstückspindel (nicht gezeichnet) der Poliermaschine befestigt wird. Der Spannzapfen (2) hat eine axiale Bohrung (3), die mit einer entsprechenden Bohrung in der Werkstückspindel in Verbindung steht. Diese Bohrung in der Spindel kann mittels einer Drehdurchführung mit Unterdruck beaufschlagt werden.
In dem Grundkörper (1) ist ein Gummibalg (4) eingelegt, der mittels eines Spannkörpers (5) an dem Grundkörper (1) befestigt ist. Hierzu verfügt der Gummibalg (4) über einen Bund (6) und der Spannkörper (5) über einen Bund (7), die formschlüssig und lösbar miteinander verbunden sind. Der Spannkörper (5) wird in dem Grundkörper (1) mittels einer Schraube (8) fest­ gehalten. Diese Schraube (8) verfügt über eine axiale Bohrung (9), so daß eine durchgängige Verbindung von der Bohrung in der Spindel bis zu dem Innen­ raum (17) des Gummibalgs (4) besteht.
In dem Innenraum (17) kann ein elektrisches Schaltelement (nicht gezeich­ net) untergebracht werden das dann anspricht, wenn bei einer Kollision zwi­ schen der Linse (16) und dem Polierwerkzeug die Linse (16) mit den mit ihr verbundenen Bauteilen des Linsenhalters Richtung Spannzapfen (2) gedrückt wird. In diesem Fall wird der Anschlußflansch (10) den Auslöser des Schalte­ lements betätigen.
Das Schaltelement besteht vorzugsweise aus einem sogenannten Reedkon­ takt, der magnetisch betätigt wird und ist an dem Spannkörper (5) befestigt. Bei Verwendung eines Reedkontakts wird die Einlegplatte (11) so ausgeführt, daß sie magnetische Eigenschaften hat. Wenn bei einer Kollision das Schalte­ lement betätigt wird, so werden alle Maschinenbewegungen still gesetzt. Nach Beseitigung der Kollision können die Maschinenbewegungen wieder gestartet werden. Die für das elektrische Schaltelement benötigte Verkabelung kann durch die Bohrungen erfolgen, die zum Anlegen des Unterdrucks ohnehin vorhanden sind.
An seinem oberen Ende ist der Gummibalg (4) mit einem angearbeiteten An­ schlußflansch (10) aus gleichem Material versehen, in den eine Einlegplat­ te (11) einvulkanisiert ist. Auf dem Anschlußflansch (10) liegt eine Tragschei­ be (12) auf, in die eine Zwischenscheibe (13) eingelegt ist. Diese Zwischen­ scheibe (13) ist mit Gewindebohrungen versehen, in die Schrauben (14) ein­ geschraubt sind, welche den Gummibalg (4), die Tragscheibe (12) und die Zwischenscheibe (13) fest miteinander verbinden.
Auf der Zwischenscheibe (13) liegt die Linsenauflage (15) aus porösem Mate­ rial, welche die Linse (16) trägt. Damit sich der Unterdruck von dem Innen­ raum (17) des Gummibalgs (4) bis zur Rückseite der Linse (16) fortpflanzen kann, verfügen auch der Anschlußflansch (10) des Gummibalgs (4) sowie die Tragscheibe (12), die Zwischenscheibe (13) und die Linsenauflage (15) über axiale Bohrungen (23). Durch diesen Unterdruck wird die Linse (16) an der Linsenauflage (15) festgesaugt. Die Linsenauflage (15) ist fest mit der Zwi­ schenscheibe (13) verbunden, was z. B. durch Kleben erfolgen kann.
An ihrem äußeren Rand wird die Tragscheibe (12) von dem Führungsring (18) gehalten, der über den äußeren Umfang des Grundkörpers (1) geschoben ist.
Die Tragscheibe (12) verfügt an ihrem äußeren Umfang über eine ballige Flä­ che (19), mit der sie sich gegen den Führungsring (18) abstützt. Diese ballige Fläche (19) erlaubt der Tragscheibe (12) mit der Zwischenscheibe (13) sowie der Linsenauflage (15) mit der Linse (16) die genannte, quasi kardanische Beweglichkeit.
Der Führungsring (18) verfügt über eine Klemmvorrichtung (20), mit der er an dem äußeren Umfang des Grundkörpers (1) befestigt werden kann, nach dem er durch Verschieben in axialer Richtung an die gewünschte Stelle positioniert wurde. Dabei wird der Führungsring (18) im Einrichtbetrieb der Poliermaschi­ ne axial so verstellt, daß einerseits die Tragscheibe (12) während ihrer Axial­ bewegungen mit der Linse (16) ausreichend geführt wird und es andererseits zu keinen Kollisionen mit dem Polierwerkzeug kommt. Hierzu wird die Klemmvorrichtung (20) gelöst und nach dem Justiervorgang wieder festgezo­ gen.
Die Tragscheibe (12) stützt sich in axialer Richtung auf Federn (21) ab, die mit ihrem einen Ende in Bohrungen (22) des Grundkörpers (1) gehalten sind, während ihr anderes Ende mit der Tragscheibe (12) in Verbindung steht.
Diese Federn (21) ermöglichen der Linse (16) mit der Linsenauflage (15) so­ wie der Zwischenscheibe (13) und der Tragscheibe (12) translatorische Be­ wegungen in axialer Richtung. Damit diese Bewegungen möglich sind, ist der Gummibalg (4) als Faltenbalg ausgebildet, so daß er einerseits in axialer Richtung zusammengedrückt werden kann, andererseits jedoch dem Unter­ druck in seinem Innenraum (17) genügend Widerstand entgegensetzt und nicht kollabiert. Diese Bauform des Gummibalgs (4) hat den weiteren Vorteil, daß er das Antriebsdrehmoment, das die Werkstückspindel aufbringt, von dem Grundkörper (1) an die Tragscheibe (12) mit der Linse (16) weiterleiten kann.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dann wie folgt gearbeitet:
Die Linse (16) wird auf die Linsenauflage (15) aufgelegt und an dieser durch Anlegen von Unterdruck festgesaugt. Dieser Unterdruck wird von der axialen Bohrung in der Werkstückspindel über die axiale Bohrung (3) und die ver­ schiedenen anderen zentralen Bohrungen in den diversen Bauteilen bis zur Linsenrückseite weitergeleitet, nach dem ein entsprechendes Ventil vor der Drehdurchführung der Werkstückspindel geöffnet wurde. Durch den Unter­ druck wird der Gummibalg (4) etwas zusammengezogen, wodurch die mit seinem Anschlußflansch (10) verbundenen Teilen einschließlich der Linse (16) eine kurze Hubbewegung Richtung Spannzapfen (2) machen. Dabei stützt sich die Tragscheibe (12) auf die Federn (21) ab, die etwas zusammengedrückt werden. Diese Rückhubbewegung kommt zum Stillstand, wenn Gleichgewicht besteht zwischen der von dem Unterdruck erzeugten Kraft und den Feder­ kräften.
Anschließend werden die Rotationen der Werkstückspindel und der Werk­ zeugspindel gestartet und die Linse (16) mit dem Polierwerkzeug (nicht ge­ zeichnet) durch Verfahren der Maschinenachsen miteinander in Berührung gebracht. Diese Verfahrbewegung kann mit relativ hoher Geschwindigkeit er­ folgen, da bei Kollisionen zwischen der Linse (16) und dem Polierwerkzeug keine Beschädigungen entstehen können. Die Linse (16) würde entsprechend ausweichen, wobei die Federn (21) zusammengedrückt würden.
Nach dem sich die Linse (16) und das Polierwerkzeug unter Zugabe von Po­ liersuspension berührt haben, wird durch Verfahren der Maschinenachsen ein zusätzlicher Zustellweg zurückgelegt, wodurch die Federn (21) weiter ge­ spannt werden und den für das Polieren notwendigen Arbeitsdruck erzeugen.
Diese Zustellbewegung kann alternativ von der Werkstück- oder der Werk­ zeugspindel ausgeführt werden, wobei eine der beiden Spindeln relativ zu der anderen schräg gestellt ist und sich die Spindelachsen im Radienmittelpunkt der Linse (16) schneiden.
Da die Linse (16) an der sehr präzisen Linsenauflage (15) unverrückbar festge­ saugt ist, kann mit hohen Arbeitsdrücken während des Poliervorgangs gear­ beitet werden, woraus sich kurze Hauptzeiten (Polierzeiten) ergeben. Dies ist ein bedeutender Kostenvorteil. Gleichzeitig wird das Aufbringen von Linsen­ schutzlack gespart und die Linse (16) wird durch ihre sehr präzise Unterstüt­ zung auf der Linsenauflage (15) mit hoher Präzision bearbeitet, da keine De­ formationen an der Linse (16) auftreten.
Am Ende des Poliervorgangs werden die Spindeln auseinander gefahren und ihre Rotation gestoppt. Nach Abschalten des Unterdrucks kann die Linse (16) dem Linsenhalter entnommen werden.
Durch die federnde Lagerung der Linse (16) ist die Gefahr von Beschädigun­ gen bei Kollisionen vermieden und es kann mit schnellen Verfahrbewegungen der Spindeln gearbeitet werden. Hieraus ergeben sich weniger Ausschuß und kurze Nebenzeiten, was sich positiv auf die Herstellkosten auswirkt.
Da der Arbeitsdruck von den Federn (21) aufgebracht wird, ist bezüglich der Zustellbewegung kein besonderer Genauigkeitsanspruch gegeben, was ebenfalls Zeit spart.
Durch das Ausbilden des äußeren Umfangs der Tragscheibe (12) als ballige Fläche (19) ist die quasi kardanische Lagerung der Linse (16) gegeben, so daß es zu keinen Zwängungen zwischen Linse (16) und Polierwerkzeug kommt.
Durch das Wegfallen von Ausrichtarbeiten im Feinbereich werden in diesem Zusammenhang nochmals Nebenzeiten gespart.
Bezugszeichenliste
1
Grundkörper
2
Spannzapfen
3
axiale Bohrung
4
Gummibalg
5
Spannkörper
6
Bund
7
Bund
8
Schraube
9
axiale Bohrung
10
Anschlußflansch
11
Einlegplatte
12
Tragscheibe
13
Zwischenscheibe
14
Schraube
15
Linsenauflage
16
Linse
17
Innenraum
18
Führungsring
19
ballige Fläche
20
Klemmvorrichtung
21
Feder
22
Bohrung
23
axiale Bohrungen

Claims (19)

1. Linsenhalter zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit ab­ bildenden Eigenschaften unter Benutzung einer Poliermaschine, wobei die zu polierende Linse in einen Linsenhalter eingelegt ist und dieser mit einer Werkstückspindel in Verbindung steht, während das Polier­ werkzeug an einer Werkzeugspindel befestigt ist und eine der Spindeln schräg gestellt ist, so daß sich die geometrischen Achsen der Spindeln im Radienmittelpunkt der Linse schneiden und eine Haltevorrichtung für die Linse relativ zu dem Grundkörper des Linsenhalters sowohl über eine kardanische, als auch über eine axiale Beweglichkeit verfügt, wo­ bei sich die Haltevorrichtung mittels Federn gegen den Grundkörper abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragscheibe (12) an ihrem äußeren Umfang über eine ballige Fläche (19) verfügt, mittels der sie von einem Führungsring (18) geführt wird, der den Grundkörper (1) am äußeren Umfang umschließt und am oberen Ende über diesen hinaus steht.
2. Linsenhalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Füh­ rungsring (18) über eine Klemmvorrichtung (20), zur Fixierung an dem Grundkörper (1), verfügt.
3. Linsenhalter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (16) in dem Linsenhalter durch Anlegen von Unterdruck an ihrer Rückseite, an eine Linsenauflage (15) festgesaugt ist.
4. Linsenhalter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Lin­ senauflage (15) aus porösem Material besteht.
5. Linsenhalter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Lin­ senauflage (15) mit einer Zwischenscheibe (13) mittels Klebstoff ver­ bunden ist.
6. Linsenhalter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Lin­ senauflage (15) durch Abrichten in der Poliermaschine über eine Ober­ fläche mit geringer Rauhtiefe verfügt, die in ihrer Kontur sehr genau der Linsenrückseite entspricht.
7. Linsenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Grundkörper (1) und der Tragscheibe (12) ein Gummibalg (4) angeordnet ist, der in axialer Richtung leicht beweglich, in Umfangsrichtung jedoch relativ starr ist.
8. Linsenhalter nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Gummibalg (4) als Faltenbalg ausgebildet ist.
9. Linsenhalter nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Gummibalg (4) mittels eines Spannkörpers (5) mit dem Grundkör­ per (1) verbunden ist und hierzu die beiden erstgenannten Bauteile je einen Bund (6) bzw. (7) haben.
10. Linsenhalter nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (5) an dem Grundkörper (1) mittels einer Schraube (8) befestigt ist, die über eine axiale Bohrung (9) verfügt.
11. Linsenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tragscheibe (12) mittels Federn (21) mit dem Grund­ körper (1) verbunden und relativ zu diesem verschieblich angeordnet ist.
12. Linsenhalter nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Fe­ dern (21) mit ihrem unteren Ende in Bohrungen (22) des Grundkör­ pers (1) eingeschoben sind und sich außerhalb des Gummibalgs (4) befinden.
13. Linsenhalter nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß ein An­ schlußflansch (10) des Gummibalgs (4) mit einer Einlegplatte (11) ver­ bunden ist.
14. Linsenhalter nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einlegplatte (11) im Inneren des Anschlußflansches (10) befindet und mit diesem durch Vulkanisieren verbunden ist.
15. Linsenhalter nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß der An­ schlußflansch (10) mit der Tragscheibe (12) und einer Zwischenschei­ be (13) mittels der Schrauben (14) verbunden ist.
16. Linsenhalter nach einem der Ansprüche 13 oder 14 dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich im Innenraum (17) des Gummibalgs (4) ein elektri­ sches Schaltelement befindet, das von dem Anschlußflansch (10) und/oder dessen Einlegplatte (11) betätigt wird.
17. Linsenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (1) des Linsenhalters an seiner Unter­ seite über einen Spannzapfen (2) zur Befestigung an der Werkstück­ spindel einer Poliermaschine verfügt.
18. Linsenhalter nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ scheibe (12) mit einer Zwischenscheibe (13) und diese mit einer Lin­ senauflage (15) verbunden ist, welche die Linse (16) trägt.
19. Linsenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekenn­ zeichnet, daß axiale Bohrungen (3), (9) und (23) vorhanden sind, die ei­ nen durchgängigen Strömungskanal vom Spannzapfen (2) bis zur Rück­ seite der Linse (16) bilden.
DE2000144872 2000-09-12 2000-09-12 Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften Expired - Fee Related DE10044872C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000144872 DE10044872C2 (de) 2000-09-12 2000-09-12 Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000144872 DE10044872C2 (de) 2000-09-12 2000-09-12 Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10044872A1 DE10044872A1 (de) 2002-04-04
DE10044872C2 true DE10044872C2 (de) 2003-03-20

Family

ID=7655798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000144872 Expired - Fee Related DE10044872C2 (de) 2000-09-12 2000-09-12 Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10044872C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107253116A (zh) * 2012-02-27 2017-10-17 卡尔蔡司光学国际有限公司 用于修整或涂布眼镜镜片的方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585158A (zh) * 2009-07-03 2009-11-25 周梁成 用于透镜研磨加工的夹具以及透镜加工方法
CN102909630A (zh) * 2012-09-29 2013-02-06 长春理工大学 非球面光学元件夹具及非球面光学元件加工方法
CN107309743B (zh) * 2016-12-30 2019-02-15 南阳英锐光电科技股份有限公司 一种光学镜片加工固定装置
CN109991229A (zh) * 2019-05-21 2019-07-09 兰州大学 真空环境多自由度调节的高倍显微观测系统
CN110539229A (zh) * 2019-09-24 2019-12-06 江苏鸿威光学有限公司 一种眼镜片打磨制造设备
CN111604757A (zh) * 2020-06-29 2020-09-01 惠州众业光电科技有限公司 一种用于镜片加工的打磨固定工装
CN112476142A (zh) * 2020-11-19 2021-03-12 彭毅 一种光学镜片加工用自调节夹持力防镜面破碎的辅助设备
EP4446054A1 (de) 2023-04-14 2024-10-16 Roland Mandler GmbH & Co. KG Vorrichtung zum polieren einer optischen linse oder eines optischen spiegels und verfahren zum polieren einer optischen linse oder eines optischen spiegels
CN117773704B (zh) * 2024-02-26 2024-05-14 江苏缤致光电科技有限公司 一种透镜模组加工装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2252503B2 (de) * 1972-10-26 1975-05-07 Wilhelm Loh Kg Optikmaschinenfabrik, 6330 Wetzlar Futter für optische Linsen zur Verwendung in Linsenschleif- oder Poliermaschinen
US4562671A (en) * 1983-03-07 1986-01-07 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Lens holding spindle for a lens grinding machine
EP0169931A1 (de) * 1984-08-03 1986-02-05 Wilhelm Loh Wetzlar Optikmaschinen GmbH & Co. KG Aufnahmefutter für die Aufnahme von optischen Linsen und anderen optischen Bauelementen beim Feinschleifen und Polieren
US4598502A (en) * 1983-09-02 1986-07-08 Essilor International Cie Generale D'optique Method and apparatus for surfacing optical lenses
EP0916448A2 (de) * 1997-11-14 1999-05-19 Optotech Optikmaschinen GmbH Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Polieren optischer Linsen
US5951375A (en) * 1996-05-17 1999-09-14 Optotech Optikmaschinen Gmbh Support for optical lenses and method for polishing lenses

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2252503B2 (de) * 1972-10-26 1975-05-07 Wilhelm Loh Kg Optikmaschinenfabrik, 6330 Wetzlar Futter für optische Linsen zur Verwendung in Linsenschleif- oder Poliermaschinen
US4562671A (en) * 1983-03-07 1986-01-07 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Lens holding spindle for a lens grinding machine
US4598502A (en) * 1983-09-02 1986-07-08 Essilor International Cie Generale D'optique Method and apparatus for surfacing optical lenses
EP0169931A1 (de) * 1984-08-03 1986-02-05 Wilhelm Loh Wetzlar Optikmaschinen GmbH & Co. KG Aufnahmefutter für die Aufnahme von optischen Linsen und anderen optischen Bauelementen beim Feinschleifen und Polieren
US5951375A (en) * 1996-05-17 1999-09-14 Optotech Optikmaschinen Gmbh Support for optical lenses and method for polishing lenses
EP0916448A2 (de) * 1997-11-14 1999-05-19 Optotech Optikmaschinen GmbH Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Polieren optischer Linsen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107253116A (zh) * 2012-02-27 2017-10-17 卡尔蔡司光学国际有限公司 用于修整或涂布眼镜镜片的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE10044872A1 (de) 2002-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0807491B1 (de) Halterung für optische Linsen und Verfahren zum Polieren von Linsen
EP1698432B1 (de) Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
DE69813374T2 (de) Halbleiterscheibe Poliervorrichtung mit Halterring
DE4214266C2 (de)
DE69416943T2 (de) Vorrichtung zum Poliren von optischen Linsen
DE102008023093A1 (de) Vorrichtung zum Blocken von Werkstücken, insbesondere Brillengläsern, für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung
DE10044872C2 (de) Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften
WO2004037489A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von optischen gläsern
DE102005021639A1 (de) Hochleistungs-Fräs- und Drehmaschine sowie Verfahren zur Bearbeitung von Brillengläsern
EP0916448B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Polieren optischer Linsen
DE1752510C3 (de) Vorrichtung zum zentrischen Aufspannen eines ringförmigen Werkstückes an einer Planscheibe
DE69719281T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufspannen und Bearbeiten von einem länglichen und zylindrischen Artikel aus keramischen Material
EP2620242B1 (de) Bearbeitungsvorrichtung für ein zahntechnisches Werkstück
DE10248104A1 (de) Linsenbearbeitungsmaschine, insbesondere zum Polieren von Linsen
DE69203567T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Läppen der Bohrung einer keramischen Hülse.
DE10031057B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum korrigierenden Feinstpolieren von vorbearbeiteten optischen Linsen und Spiegeln
EP0727280B1 (de) Vorrichtung zum Polieren sphärischer Linsenoberfläche
DE102011002871A1 (de) Spannzange
DE10106007B4 (de) Vorrichtung zum Polieren von Linsen
DE102007050470A1 (de) Verfahren zum Herstellen von optisch aktiven Oberflächen durch Polieren von vorgeschliffenen Linsen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE602004013124T2 (de) Schleifverfahren
DE29608877U1 (de) Halterung für optische Linsen
DE19755716A1 (de) Vorrichtung zum Bestimmen der von einer Platte abgetragenen Materialmenge
EP2199016A2 (de) Poliervorrichtung mit Drehdurchführung
DE29803158U1 (de) Mehrspindel-Poliermaschine mit verschiedenen Polierwerkzeugen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150401