DE19751750A1

DE19751750A1 - Manufacturing and polishing of optical lenses

Info

Publication number: DE19751750A1
Application number: DE1997151750
Authority: DE
Inventors: Guenter Schneider; Klaus Kraemer
Original assignee: Schneider GmbH and Co KG
Current assignee: Schneider GmbH and Co KG
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-11-22
Also published as: DE19751750B4

Abstract

At least three grinding stages are used. A work piece sensor (22) and a tool sensor (11) determine the positions of the lens blanks (18) in the mountings (17) and the lens holder (9). The system also determines the positions of the cutting edges of the tools. Position readings are electronically stored for time and displacement optimization of traversing movements. Either tool spindle (8) or work piece spindles (3-5) produce linear feed movements along the Y direction. The equipment for carrying out the method is also claimed.

Description

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen von Linsen dient zum Herstellen von Linsen höherer Präzision bei gleichzeitiger Senkung der Investitions- und Arbeitskosten. Dies wird erreicht durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen im Vergleich zu den Schleifmaschinen entsprechend dem Stand der Technik.The inventive device for grinding lenses is used to manufacture Higher precision lenses while lowering investment and Labour costs. This is achieved through additional constructive measures in the Comparison to the grinding machines according to the state of the art.

Linsen für optische Zwecke werden nach dem Stand der Technik durch Schleifen auf ein- oder zweispindeligen Schleifmaschinen hergestellt. Die Angabe der Spindelanzahl bezieht sich auf die Werkzeugspindeln. In Wirklichkeit haben die Maschinen eine Spin del mehr, die zur Aufnahme des Werkstücks (der Linse) dient. Für das Schleifen wer den sogenannte Topfwerkzeuge benutzt, die Becherform haben und an ihrem Rand mit Schleifmitteln, z. B. Diamanten, besetzt sind. Während des Schleifvorgangs werden die beiden Spindeln, die einerseits das Werkzeug und andererseits das Werkstück tragen, mit ihren Achsen zueinander schräg gestellt und in Rotation versetzt. Mit dem Grad der Schrägstellung wird der zu erzeugende Krümmungsradius vorgegeben. Lenses for optical purposes are made according to the prior art by grinding single or double-spindle grinding machines. The number of spindles refers to the tool spindles. In reality, the machines have a spin del more that serves to hold the workpiece (the lens). For grinding who uses the so-called pot tools, which have the shape of a cup and on their edge Abrasives, e.g. B. diamonds are set. During the grinding process, the two spindles, which carry the tool on the one hand and the workpiece on the other, with their axes inclined to each other and set in rotation. With the degree of The radius of curvature to be generated is specified at an angle.

Nach dem Stand der Technik befindet sich die Werkstückspindel im unteren Teil der Schleifmaschine und ist an einem sogenannten Z-Schlitten befestigt der vertikale Be wegungen erlaubt (Zustellbewegungen). Die Werkzeugspindel(n) ist (sind) dagegen mit einem Schwenkkopf verbunden, der sich im oberen Maschinenteil befindet und um die sogenannte B-Achse (senkrecht zur X- und Z-Achse) geschwenkt werden kann. Der Schwenkkopf ist an einem sogenannten X-Schlitten befestigt, der horizontale Bewe gungen erlaubt. Falls es sich um eine sogenannte Zweispindelmaschine handelt, sind beide Werkzeugspindeln (Grob- und Feinschleifen) an dem Schwenkkopf befestigt, der auch in diesem Fall um die B-Achse geschwenkt werden kann. Durch Schrägstellen des Schwenkkopfes wird auch die Werkzeugspindel mit dem Topfwerkzeug schräg ge stellt und damit der Krümmungsradius der Linse vorgegeben. Das Arbeiten mit den Topfwerkzeugen hat den Vorteil, daß mit ein und demselben Werkzeug Linsen ver schiedenen Durchmessers und mit verschiedenem Krümmungsradius hergestellt wer den können.According to the prior art, the workpiece spindle is in the lower part of the Grinding machine and is attached to a so-called Z-slide the vertical loading movements allowed (delivery movements). The tool spindle (s), however, is (are) with connected to a swivel head, which is located in the upper machine part and around the so-called B axis (perpendicular to the X and Z axes) can be pivoted. Of the Swivel head is attached to a so-called X-slide, the horizontal movement allowed. If it is a so-called two-spindle machine, are both tool spindles (coarse and fine grinding) attached to the swivel head that can also be pivoted about the B axis in this case. Through inclinations of the swivel head, the tool spindle is inclined with the pot tool represents and thus the radius of curvature of the lens. Working with the Potting tools have the advantage that ver lenses with one and the same tool different diameters and with different radius of curvature that can.

Nach dem Stand der Technik werden optische Linsen wie folgt hergestellt: Zunächst werden zwei Schleifvorgänge durchgeführt (Grob- und Feinschleifen). An das Schleifen schließt sich das Polieren der Linsen an, wobei zwischen dem Vorpolieren und dem Fertigpolieren unterschieden wird. Es kann aber auch mit einem Poliervorgang gear beitet werden, der dann relativ lange dauert, da keine optimalen Verfahrensparameter vorliegen (Konflikt zwischen möglichst großem Materialabtrag und geringer Rauhtiefe). Für das Polieren werden sogenannte Formwerkzeuge benutzt, die auf speziellen Po liermaschinen eingesetzt werden. Die Formwerkzeuge haben den Nachteil, daß für jeden Krümmungsradius der Linsen ein gesondertes Formwerkzeug hergestellt werden muß und außerdem Abrichtwerkzeuge benötigt werden, um die schnell verschleißen den Formwerkzeuge wieder nachzuarbeiten.According to the prior art, optical lenses are manufactured as follows: First two grinding processes are carried out (rough and fine grinding). Grinding is followed by the polishing of the lenses, between the pre-polishing and the A distinction is made between finish polishing. But it can also be done with a polishing process be processed, which then takes a relatively long time, since there are no optimal process parameters exist (conflict between the greatest possible removal of material and the shallow roughness). So-called shaping tools are used for the polishing, which work on special buttocks machines are used. The molding tools have the disadvantage that for a separate molding tool can be produced for each radius of curvature of the lenses must and also dressing tools are needed to wear out quickly rework the molds.

Zu den hohen Investitionskosten für Form- und Abrichtwerkzeuge kommen beim Polie ren als weiterer Nachteil hohe Arbeitskosten hinzu. Dies hängt, wie bereits erwähnt, damit zusammen, daß beim Polieren nur sehr geringe Materialmengen abgetragen werden und dementsprechend das Polieren lange dauert. Üblicherweise werden pro Schleifmaschine zwei Poliermaschinen benötigt, was zusätzlich die Investitionskosten erhöht.In addition to the high investment costs for molds and dressing tools, polishing ren as a further disadvantage high labor costs. This depends, as mentioned earlier, together with the fact that only very small amounts of material are removed during polishing accordingly, polishing takes a long time. Usually pro Grinding machine requires two polishing machines, which additionally increases investment costs elevated.

Grundsätzlich gilt, daß die Polierzeit von der Oberflächenrauhigkeit nach dem Schleifen abhängig ist. Die Verwendung sehr feiner Schleifwerkzeuge verbietet sich jedoch bei den heute üblichen Verfahren, bei denen nur zwei Schleifvorgänge vorgesehen sind (Grob- und Feinschleifen), da dann die Schleifzeiten in unerwünschter Weise verlängert würden. Nach dem Stand der Technik wird bei dem Grob- und Feinschleifen so gear beitet, daß ein Kompromiß zwischen Bearbeitungszeit und Oberflächenqualität erreicht wird. Die Konsequenz daraus ist, daß zwei Poliervorgänge (Vor- und Fertigpolieren) oder ein einzelner, besonders aufwendiger Poliervorgang notwendig sind. Es wäre wünschenswert, die Schleiftechnik so zu modifizieren, daß ein Poliervorgang, nämlich das Fertigpolieren, ausreichen würde, bzw. sich die Polierzeit in jedem Fall drastisch verkürzt.Basically, the polishing time depends on the surface roughness after grinding is dependent. However, the use of very fine grinding tools is prohibited the usual methods today, in which only two grinding operations are provided (Coarse and fine grinding), because then the grinding times are undesirably extended would. State-of-the-art technology is used for rough and fine grinding works to achieve a compromise between machining time and surface quality becomes. The consequence of this is that two polishing processes (preliminary and final polishing) or a single, particularly complex polishing process is necessary. It would be desirable to modify the grinding technique so that a polishing process, namely finish polishing would suffice, or the polishing time would be drastic in any case shortened.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden die im Zusammenhang mit dem Polieren genannten Nachteile ver mieden, d. h., beim Schleifen wird eine Oberfläche so hoher Qualität erzeugt (geringe Rauhtiefe), daß bei dem sich anschließenden Polieren ein einziger, relativ kurzer Po liervorgang ausreicht. Zum Erreichen dieser hohen Oberflächenqualität wird die herzu stellende Linse nicht wie bisher üblich mit zwei sondern mit drei Schleifwerkzeugen be arbeitet, die nacheinander zum Einsatz kommen. Bei den Schleifwerkzeugen handelt es sich wieder um Topfwerkzeuge (Becherform), die an ihrer offenen Seite über dia mantbesetzte Ringschneiden verfügen, es sind jedoch auch andere Werkzeuge denk bar. In the inventive method and the device for performing the Process the disadvantages mentioned in connection with the polishing are ver avoided, d. that is, a surface of such high quality is produced during grinding (low Surface roughness), that in the subsequent polishing a single, relatively short bottom sufficient. To achieve this high surface quality, it is necessary position lens not with two but with three grinding tools works that are used one after the other. When it comes to grinding tools it is again pot tools (cup shape), which on their open side over dia sheathed ring edges, but other tools are also possible bar.

An die bisher schon üblichen Schleifvorgänge (Grob- und Feinschleifen) schließt sich erfindungsgemäß als dritter Arbeitsgang das Feinstschleifen mit einem Topfwerkzeug an, dessen Diamantbesatz kunststoffgebunden ist. Die Bearbeitungszeit für das Schleifen einer Linse mit den drei genannten Arbeitsgängen entspricht bei optimaler Abstufung der Werkzeuge derjenigen, die nach dem Stand der Technik für die Bear beitung mit zwei Arbeitsgängen benötigt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß beim Grobschleifen mit einem gröberen Werkzeug als heute üblich gearbeitet werden kann was die Bearbeitungszeit drastisch herabsetzt. Bei der Verwendung von drei Schleifwerkzeugen kann eine optimale Abstimmung der Werkzeugkörnungen gewählt werden, d. h. bei geringstmöglicher Bearbeitungszeit wird die kleinstmögliche Rauhtiefe der Linsenoberfläche erreicht. Der Schleifprozeß insgesamt beginnt mit einer gröberen Körnung und endet mit einer feineren Körnung, als dies nach dem Stand der Technik möglich ist.The usual grinding processes (coarse and fine grinding) follow According to the invention, the third step is fine grinding with a pot tool whose diamond trim is plastic-bound. The processing time for that Grinding a lens with the three operations mentioned corresponds to optimal Grading of the tools of those who are state of the art for the Bear processing with two operations is required. This is achieved in that Coarse grinding with a coarser tool than can be done today which drastically reduces processing time. When using three Grinding tools can choose an optimal coordination of the tool grits become, d. H. with the shortest possible machining time, the smallest possible roughness depth reached the lens surface. The grinding process as a whole begins with a coarser one Grain and finishes with a finer grain than that of the prior art is possible.

Die zunächst erzeugte grobe Oberflächenstruktur wird durch die zwei folgenden Schleifvorgänge (Fein- und Feinstschleifen) geglättet, so daß bei gleicher Bearbei tungszeit wie bisher, eine Linsenoberfläche erzeugt wird, die mit einem einzigen, relativ kurzen Poliervorgang fertiggestellt werden kann. Durch die Verkürzung der Polierzeit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine komplette Poliermaschine eingespart werden. Hierdurch werden sowohl Investitionskosten bei den Maschinen und Werkzeu gen als auch Arbeitskosten eingespart.The rough surface structure that is initially created is represented by the following two Grinding processes (fine and ultra-fine grinding) smoothed so that with the same machining tion time as before, a lens surface is generated with a single, relative short polishing process can be completed. By shortening the polishing time can save a complete polishing machine in the inventive method become. As a result, both investment costs for the machines and tools savings as well as labor costs.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und den Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die Präzision der damit erzeugten Lin sen durch das Feinstschleifen wesentlich höher ist, als dies mit den herkömmlichen Verfahren möglich ist. Dies hängt damit zusammen, daß beim Polieren nach statistischen Methoden gearbeitet wird und keine gezielte Formgebung im Feinbereich an der Linse dabei stattfindet. Das heißt, daß die Linse um so genauer wird, je mehr Materialabtrag auch im Feinbereich mit Schleifwerkzeugen erzeugt wird, da hierbei die Form der Linse aktiv gestaltet wird und sich nur noch ein letzter Poliervorgang anschließt.In the inventive method and the devices for performing the Process results as a further advantage that the precision of the Lin due to the fine grinding is much higher than with conventional ones Procedure is possible. This is due to the fact that after polishing statistical methods are used and no targeted shaping in the fine area takes place on the lens. That is, the more accurate the lens becomes, the more Material removal is also generated in the fine area with grinding tools, as this Shape of the lens is actively designed and there is only one final polishing process connects.

Eine weitere Steigerung der Linsengenauigkeit kann durch das erfindungsgemäße Einführen einer zusätzlichen linearen Achse erreicht werden. Diese zusätzliche lineare Achse wird als Y-Achse ausgeführt, die parallel zu der B-Achse (Drehachse) des Schwenkkopfes angeordnet wird und es gestattet, entweder die Werkstück- oder die Werkzeugspindel in Y-Richtung zu verfahren. Durch Verfahren im Feinbereich in Richtung der Y-Achse kann erreicht werden, daß die Werkstück- und die Werkzeugspindel auch in Y-Richtung so genau zueinander ausgerichtet sind, wie dies in X-Richtung mittels der CNC-Steuerung der Fall ist. Damit werden Ungenauigkeiten an der Schleifmaschine ausgeglichen.A further increase in lens accuracy can be achieved by the invention Introduction of an additional linear axis can be achieved. This additional linear Axis is designed as a Y axis, which is parallel to the B axis (axis of rotation) of the Swivel head is arranged and allows either the workpiece or the Tool spindle to move in the Y direction. By moving in the fine range in Direction of the Y axis can be achieved that the workpiece and the Tool spindle are aligned with each other in the Y direction as precisely as this in the X direction by means of the CNC control. This eliminates inaccuracies balanced on the grinding machine.

Desweiteren ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß die Position der Linsenrohlinge und der Schneidkanten der Werkzeuge meßtechnisch erfaßt werden. Aufgrund dieser Werte ist die CNC-Steuerung der Maschine dann in der Lage, alle Maschinenlaufzeiten zu minimieren, da der Verfahrweg optimiert und in allen Achsen mit der maximal zulässigen Geschwindigkeit gefahren werden kann, ohne daß Kollisionsgefahr zwischen Werkzeug und Werkstück besteht. Das Verfahren der Maschine mit kleiner Geschwindigkeit kann daher im wesentlichen auf die sogenannte Vorschubgeschwindigkeit beschränkt werden. Die Folge ist, daß ein außerordentlich wirtschaftliches Arbeiten mit der Maschine möglich ist.Furthermore, it is provided in the method according to the invention that the position the lens blanks and the cutting edges of the tools are measured become. Based on these values, the CNC control of the machine is then able to to minimize all machine running times, because the travel path is optimized and in all Axes can be driven at the maximum permissible speed without There is a risk of collision between the tool and the workpiece. The procedure of Machine with a low speed can therefore essentially rely on the so-called Feed rate can be limited. The result is that an extraordinary economic working with the machine is possible.

Die Wirtschaftlichkeit wird weiter gesteigert, wenn bei dem vorgeschlagenen Verfahren auch mit einem Werkstückwechselsystem und/oder mit einem Werkzeugwechsel system gearbeitet wird, das so in die CNC-Maschinensteuerung integriert werden kann, daß praktisch kein Handeingriff mehr erforderlich ist. The economy is further increased if the proposed method also with a workpiece changing system and / or with a tool change system that can be integrated into the CNC machine control, that practically no manual intervention is required.

Zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen die erfindungsgemäße Vorrichtung in mehreren Varianten auszuführen. Nachstehend werden zwei der möglichen Varianten beschrieben. Es sind aber auch andere Varianten geplant. Alle Varianten sind grundsätzlich mit einer elektronischen Steuerung bzw. Regelung ausgerüstet. Dies kann z. B. eine CNC-Steuerung sein.The device according to the invention is provided in FIG to carry out several variants. Below are two of the possible variations described. However, other variants are also planned. All variants are always equipped with an electronic control system. This can e.g. B. be a CNC controller.

version 1

Bei dieser Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schleifmaschine im obe ren Bereich mit drei Werkzeugspindeln zur Aufnahme der Schleifwerkzeuge ausgerü stet ist, während bisherige Schleifmaschinen für Linsen nur über maximal zwei Werk zeugspindeln verfügen. Die drei Werkzeugspindeln sind dabei an einem linearen Vor schubsystem befestigt, das Bewegungen sowohl in X-Richtung (horizontal) als auch in Z-Richtung (vertikal) erlaubt. Hieraus ergibt sich eine größere Stabilität im Bereich der Werkzeugspindeln, als dies der Fall wäre, wenn die Werkzeugspindeln an einem Schwenkkopf befestigt würden, wie dies heute bei Schleifmaschinen mit kleinerer Spin delanzahl üblich ist. Dies hängt damit zusammen, daß sich bei Anordnung von insge samt drei Werkzeugspindeln andere Stabilitätsprobleme ergeben, als dies der Fall wäre, wenn nur eine oder zwei Spindeln vorgesehen werden. Vorteilhaft ist es auch, die dritte Spindel (Feinstschleifen) mit einer besonders präzisen Lagerung und einem hochtourigen Antrieb auszurüsten.In this variant it is provided according to the invention that the grinding machine in the above area with three tool spindles to hold the grinding tools is steady, whereas previous grinding machines for lenses only have a maximum of two plants have spindles. The three tool spindles are on a linear front thrust system attached, which moves both in the X direction (horizontal) and in Z direction (vertical) allowed. This results in greater stability in the area of Tool spindles than would be the case if the tool spindles were on one Swivel head would be attached, as is the case today with grinding machines with smaller spin number of delays is common. This is due to the fact that when arranging in total together with three tool spindles result in different stability problems than the case would be if only one or two spindles were provided. It is also advantageous that third spindle (fine grinding) with a particularly precise bearing and one equip high-speed drive.

Die Werkstückspindel, die mittels Linsenhalter die Linse trägt und die Werkzeugspindel mit dem im Eingriff befindlichen Schleifwerkzeug müssen aus geometrischen Gründen unter einem Winkel schräg zueinander angestellt werden. Der sich ergebende Achsen schnittpunkt fällt dann mit dem Krümmungsmittelpunkt der erzeugten Linsenoberfläche zusammen. Aus diesem Grund ist die im unteren Bereich der Maschine angeordnete Werkstückspindel an einem Schwenkkopf befestigt, der es ermöglicht, die Werkstück spindel schräg zu stellen, wobei die Schwenkachse (B-Achse) horizontal und senkrecht zu der Ebene angeordnet ist, in der die Achsen der drei Werkzeugspindeln liegen. The workpiece spindle, which supports the lens by means of a lens holder, and the tool spindle with the grinding tool in engagement must for geometric reasons at an angle to each other. The resulting axes intersection then coincides with the center of curvature of the lens surface created together. For this reason it is located in the lower area of the machine Workpiece spindle attached to a swivel head, which enables the workpiece to position the spindle at an angle, with the swivel axis (B axis) horizontal and vertical is arranged to the plane in which the axes of the three tool spindles lie.

Bei den heute üblichen Linsenschleifmaschinen befindet sich der Schwenkkopf mit der B-Achse im oberen Bereich der Maschine und trägt die Werkzeugspindel. Da die erfin dungsgemäße Vorrichtung jedoch mit mehreren, ebenfalls oben angeordneten Werk zeugspindeln ausgerüstet ist, war es aus Stabilitätsgründen zweckmäßiger, diese Werkzeugspindeln nicht an einem Schwenkkopf, sondern an einem linearen Vorschub system zu befestigen. Der Schwenkkopf wurde daher im unteren Bereich der Maschine angeordnet und trägt die Werkstückspindel. Daraus ergibt sich eine höhere mechani sche Genauigkeit und Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung, was das Herstel len von Linsen größerer Präzision ermöglicht.In today's lens grinding machines, the swivel head is located with the B axis in the upper area of the machine and carries the tool spindle. Since the inventions device according to the invention, however, with several, also arranged above work spindles is equipped, it was more appropriate for stability reasons, this Tool spindles not on a swivel head, but on a linear feed attach system. The swivel head was therefore in the lower area of the machine arranged and carries the workpiece spindle. This results in a higher mechani cal accuracy and stability of the device according to the invention, what the manufacturer len of lenses with greater precision.

Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit weiteren Ausstattungs merkmalen versehen sein, die die Funktion noch weiter verbessern.The device according to the invention can advantageously be equipped with further equipment Features that improve the function even further.

So ist z. B. vorgesehen, daß an dem Schwenkkopf ein Werkzeugtaster angebracht ist, der es ermöglicht, die Lage der Arbeitskanten der drei Topfwerkzeuge genau zu erfas sen. Hierzu werden die Spindeln mit dem linearen Vorschubsystem in X- und Z-Rich tung so verfahren, daß sie mit ihren Schneidkanten nacheinander den Werkzeugtaster berühren, der ihre Position meßtechnisch erfaßt und an die elektronische Maschinen steuerung weitergibt, wo die Positionen gespeichert werden.So z. B. provided that a tool button is attached to the swivel head, which enables the position of the working edges of the three pot tools to be precisely grasped sen. For this purpose, the spindles with the linear feed system in X and Z direction tion so that they successively cut the tool probe with their cutting edges touch, who detects their position by measurement and to the electronic machines control passes on where the positions are stored.

Ein ebenfalls vorgesehener Werkstücktaster erfaßt die Position des Linsenrohlings, wenn dieser in der Werkstückaufnahme der Werkstückspindel liegt. Die entspre chenden Meßwerte werden ebenfalls an die elektronische Maschinensteuerung wei tergeleitet. Durch Vergleich der Positionen von Linsenrohling und Schneidkante des Werkzeugs in der elektronischen Auswerteinheit kann erreicht werden, daß die eben falls elektronisch kontrollierten Positionierfahrten der Maschine auf kürzestem Weg und im Eilgang durchgeführt werden können, ohne daß es zu unerwünschten Kollisionen zwischen Werkzeug und Werkstück kommt. Die Antriebe der Maschine können rechtzeitig vom Eilgang auf die Vorschubgeschwindigkeit heruntergeregelt werden, kurz bevor sich Werkzeug und Werkstück berühren. Damit wird die Bearbeitungszeit der Linsen weiter optimiert, da keine unnötig langen Maschinenlaufzeiten mit kleiner Vorschubgeschwindigkeit nötig sind.A workpiece probe, also provided, detects the position of the lens blank, if this is in the workpiece holder of the workpiece spindle. The correspond The measured values are also sent to the electronic machine control forwarded. By comparing the positions of the lens blank and the cutting edge of the Tool in the electronic evaluation unit can be achieved that the if electronically controlled positioning runs of the machine on the shortest route and can be done in rapid traverse without causing undesirable collisions between tool and workpiece. The drives of the machine can be reduced in time from the rapid traverse to the feed speed, in short before the tool and workpiece touch. The processing time of the Lenses further optimized since there are no unnecessarily long machine runtimes with smaller ones Feed rate are necessary.

Der Werkstücktaster ist an dem linearen Vorschubsystems befestigt und wird durch Verfahren in X- und Z-Richtung desselben mit dem Linsenrohling in Kontakt gebracht und damit dessen Position bestimmt. Werkstücktoleranzen, Werkzeugabnutzung und andere Einflußfaktoren werden erfaßt und bei den Positionierfahrten (Zusammen- und Auseinanderfahren von Werkzeug und Werkstück) so berücksichtigt, daß sich die kleinstmöglichen Positionierzeiten ergeben.The workpiece probe is attached to the linear feed system and is activated by Process in the X and Z directions of the same brought into contact with the lens blank and thus determines its position. Workpiece tolerances, tool wear and other influencing factors are recorded and during the positioning runs (together and Moving the tool and workpiece apart) so that the result in the smallest possible positioning times.

Zur Steigerung der erreichbaren Präzision an den herzustellenden Linsen ist ein weite res Ausgestaltungsmerkmal an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Grundlage hierfür ist die Überlegung, daß die elektronische Maschinensteuerung bzw. -regelung im Zusammenwirken mit hochpräzisen Antrieben Positioniergenauigkeiten erlaubt, die größer sind, als die Genauigkeiten, mit denen die Struktur von Werkzeug maschinen hergestellt werden kann. So ist es z. B. schwierig, die Werkzeugspindeln und die Werkstückspindel im Feinbereich (1 µm und kleiner) so zueinander auszurich ten, daß alle Achsen in einer Ebene liegen. Dies gilt bereits für die Lage der Werkzeugspindeln untereinander, es gilt aber insbesondere auch in Bezug auf die relative Lage der Werkzeugspindeln zu der Lage der Werkstückspindel.To increase the precision that can be achieved on the lenses to be manufactured, there is a wide range Res design feature provided on the device according to the invention. The basis for this is the consideration that the electronic machine control or -control in cooperation with high-precision drives positioning accuracy allowed that are greater than the accuracies with which the structure of tool machines can be manufactured. So it is z. B. difficult, the tool spindles and align the workpiece spindle in the fine range (1 µm and smaller) that all axes lie in one plane. This already applies to the location of the Tool spindles with each other, but it also applies in particular to the relative position of the tool spindles to the position of the workpiece spindle.

Die erwünschte Genauigkeitssteigerung wird durch eine zusätzliche Verstellmöglichkeit im Bereich des Schwenkkopfes, an dem die Werkstückspindel befestigt ist, erreicht. Diese Verstellmöglichkeit ist in Y-Richtung vorgesehen, d. h. in Richtung der Schwenk achse (B-Achse). Vorteilhafterweise wird die hierzu erforderliche Verstellvorrichtung mit Antrieb in die Lagerung des Schwenkkopfes integriert. Die B-Achse als Drehachse und die Y-Achse als Linearachse fallen dann zusammen. Es sind aber auch andere Konstruktionen vorgesehen, z. B solche, mit denen die Werkzeugspindeln in Y-Richtung verstellt werden können.The desired increase in accuracy is achieved by an additional adjustment option in the area of the swivel head to which the workpiece spindle is attached. This adjustment option is provided in the Y direction. H. towards the swivel axis (B axis). Advantageously, the adjustment device required for this is used Drive integrated in the bearing of the swivel head. The B axis as the axis of rotation and the Y axis as a linear axis then coincide. But there are also others Constructions provided, e.g. B those with which the tool spindles in Y direction can be adjusted.

Durch die Verstellmöglichkeit der Werkstückspindel in Y-Richtung kann sie zu jeder Werkzeugspindel exakt ausgerichtet werden, d. h. mit der gleichen Genauigkeit, mit der die einzelnen Maschinenkomponenten in der X-, Z- und B-Achse verstellt werden kön nen. Da es sich nur um minimale Korrekturen im Feinbereich handelt, beträgt der Ge samtverfahrweg des Schwenkkopfes mit der Werkstückspindel in Y-Richtung nur einige 1/10 mm. Durch das Verstellen der Werkstückspindel in Y-Richtung läßt sich erreichen daß die Linsen wesentlich genauer hergestellt werden können als das bisher nach dem Stand der Technik möglich war.Because the workpiece spindle can be adjusted in the Y direction, it can be used by anyone Tool spindle are aligned exactly, d. H. with the same accuracy with which the individual machine components can be adjusted in the X, Z and B axes nen. Since there are only minimal corrections in the fine range, the Ge the total travel of the swivel head with the workpiece spindle in the Y direction is only a few 1/10 mm. The workpiece spindle can be adjusted in the Y direction that the lenses can be manufactured much more accurately than before State of the art was possible.

Als Antrieb für die Maschinenbewegung in Y-Richtung sind verschiedene Vorrichtungen möglich. Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist eine hydraulisch wirkende, mit starker Feder vorgespannten Verstellvorrichtung. Zur Veränderung des hydraulischen Drucks wird ein Hydraulikzylinder benutzt, dessen Kolben von einem elektrischen Stellantrieb bewegt wird. Durch geeignete Wahl der Kolbenflächen von einerseits der hydraulisch wirkenden Verstellvorrichtung (große Fläche) und andererseits dem Hydraulikzylinder (kleine Fläche) kann die gewünschte feine Positionierbewegung erreicht werden.Various devices are used to drive the machine movement in the Y direction possible. A hydraulically acting, adjusting device preloaded with a strong spring. To change the hydraulic pressure, a hydraulic cylinder is used, the piston of which electric actuator is moved. By a suitable choice of the piston surfaces of on the one hand the hydraulic adjustment device (large area) and on the other hand the hydraulic cylinder (small area) can be the desired fine Positioning movement can be achieved.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Schleifmaschine mit einem Werkstückwechselsystem versehen wird. Ein solches System kann unterschiedlich ausgestaltet werden. Als vorteilhaft hat sich eine Magazinscheibe größeren Durchmessers erwiesen, die um eine vertikale Achse in Schritten gedreht werden kann und an deren Oberseite sich Werkstückaufnahmen für die Linsenrohlinge bzw. die Linsen befinden. Diese Magazinscheibe wird neben dem Arbeitsraum der Schleifmaschine angeordnet und wird bei Arbeitsbeginn mit Linsenrohlingen bestückt, die von einem Saugheber nacheinander entnommen werden können. Dieser Saugheber ist ebenfalls mit dem linearen Vorschubsystem verbunden und kann daher durch Verfahren in der X- und Z-Achse mit dem betreffenden Linsenrohling in Kontakt gebracht und diese angesaugt werden. Durch weiteres Verfahren in der X- und Z-Achse kann der Linsenrohling in der Werkstückaufnahme der Werkstückspindel abgelegt werden. Die fertiggeschliffene Linse wird dann mit dem Saugheber umgekehrt aus der Werkstückaufnahme entnommen und in der Magazin scheibe abgelegt, die anschließend um einen Teilungsschritt weitergedreht wird, so daß der nächste Linsenrohling von dem Saugheber erfaßt werden kann. Damit es zu keinen Kollisionen zwischen dem Sauheber und andren Maschinenteilen kommt, kann dieser mit einem einfachen Antrieb (z. B. Luftzylinder) in eine Parkposition gefahren werden. Diese Bewegung erfolgt ungesteuert, da der Saugheber in beiden Endlagen (Arbeits- bzw. Parkposition) gegen Festanschläge gefahren wird.Another embodiment of the device according to the invention provides that the Grinding machine is provided with a workpiece changing system. Such one System can be designed differently. One has proven to be advantageous Magazine disc of larger diameter proven that around a vertical axis in Steps can be rotated and on the top there are workpiece holders for the lens blanks or the lenses are located. This magazine disc is next to the Working area of the grinding machine and is arranged at the start of work Lens blanks, which are removed one after the other by a suction lifter can. This suction lifter is also connected to the linear feed system and can therefore by moving in the X and Z axes with the relevant Lens blank brought into contact and these are sucked. By further The lens blank can move in the workpiece holder of the X and Z axis Workpiece spindle are stored. The ground lens is then with the Suction lifter, conversely, removed from the workpiece holder and in the magazine disc, which is then rotated one division further, so that the next lens blank can be gripped by the suction lifter. So that it too there can be no collisions between the suction lifter and other machine parts This is moved to a parking position with a simple drive (e.g. air cylinder) become. This movement is uncontrolled because the siphon is in both end positions (Work or parking position) is driven against fixed stops.

Es kann vorteilhaft sein, daß der vorerwähnte Werkstücktaster koaxial zu dem Saug heber angeordnet wird, d. h. in einer Bohrung desselben untergebracht wird. Bei dieser Anordnung können Verfahrwege in X- und Z-Richtung eingespart werden.It may be advantageous for the aforementioned workpiece probe to be coaxial with the suction is arranged lifter, d. H. is housed in a bore of the same. At this Arrangement, travel distances in the X and Z directions can be saved.

Variant 2

Diese Variante wird vorzugsweise zum Bearbeiten von Linsen großen Durchmessers eingesetzt, wozu auch große Werkzeuge nötig sind. Hierbei ergibt sich das Problem, daß die Abstände der Werkzeugspindeln entsprechend groß gewählt werden müssen damit die Schleifwerkzeuge nicht miteinander kollidieren, die auch in diesem Fall zweckmäßigerweise als Topfwerkzeuge ausgeführt werden. Es ist bei dieser Variante zweckmäßig, die drei vorgesehen Schleifwerkzeuge nicht - wie bei Variante 1 - an drei Spindeln zu befestigen, sondern mit zwei Werkzeugspindeln zu arbeiten.This variant is preferably used for processing large diameter lenses used, which also requires large tools. Here is the problem that the distances between the tool spindles must be chosen accordingly large so that the grinding tools do not collide with each other, which is also the case in this case are expediently designed as pot tools. It is with this variant Appropriately, the three provided grinding tools not - as with variant 1 - on three To fix spindles, but to work with two tool spindles.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Variante 2 verfügt, demnach über zwei Werk zeugspindeln, wobei vorgesehen ist, daß die Werkzeuge zum Grob- und Feinschleifen nacheinander an der ersten Spindel befestigt werden, während das Werkzeug zum Feinstschleifen an der zweiten Spindel befestigt ist und nicht gewechselt wird, es sei denn, der Werkzeugverschleiß oder eine andere Linsenabmessung machen dies erfor derlich. Die genannte Zuordnung der Werkzeuge zu den Spindeln ergibt die höchste Genauigkeit an den hergestellten Linsen, da das letzte Schleifwerkzeug zum Feinst schleifen nicht ausgewechselt wird und daher die üblichen Ungenauigkeiten, die bei je dem Werkzeugwechsel im Feinbereich möglich sind, dort nicht auftreten. D.h., wenn die fertige Linse durchgemessen wird und bei Abweichungen von der geforderten Genauig keit die Maschinenparameter korrigiert werden, so bleibt die bei der nächsten Linse erreichte Genauigkeit auch bei den folgenden Linsen erhalten, da der Feinstschleifvor gang nicht mit den Ungenauigkeiten behaftet ist, die beim Werkzeugwechseln auftre ten, das hier nicht stattfindet. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, die für das Feinst schleifen vorgesehene Spindel mit einer besonders präzisen Lagerung und einem hochtourigen Motor auszurüsten.The device according to the invention according to variant 2 therefore has two plants tool spindles, it being provided that the tools for rough and fine grinding are attached to the first spindle one after the other while the tool for Fine grinding is attached to the second spindle and is not changed unless it is because tool wear or another lens dimension make this necessary such. The mentioned assignment of the tools to the spindles gives the highest Accuracy on the lenses produced, since the last grinding tool is very fine grind is not replaced and therefore the usual inaccuracies that each the tool change in the fine range are possible, do not occur there. That is, if the finished lens is measured and in the event of deviations from the required accuracy If the machine parameters are corrected, it remains with the next lens Accuracy obtained with the following lenses, too, because of the fine grinding is not affected by the inaccuracies that occur when changing tools that does not take place here. In this case too, it is advantageous for the finest intended spindle with a particularly precise bearing and a equip high-speed engine.

Damit sich aus dem Betrieb einer Zweispindelmaschine mit drei Werkzeugen keine Kostennachteile im Vergleich zu den vorerwähnten Dreispindelmaschinen entspre chend Variante 1 ergeben (z. B. durch Bedienungsaufwand beim Werkzeugwechsel) ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend Variante 2 mit einem Werkzeugwechselsystem ausgerüstet wird. Ein solches Werkzeugwechsel system stellt sicher, daß die Topfwerkzeuge sehr schnell und ohne manuellen Eingriff gewechselt werden können. Vorteilhafterweise wird dieses Werkzeugwechselsystem mit dem, bei der Beschreibung von Variante 1 erwähnten, Werkstückwechselsystem kombiniert. Hierzu wird die Magazinscheibe auf einen zweiten Teilkreis mit Aufnahme vorrichtungen für die verschiedenen Werkzeuge ausgerüstet. Zur Entnahme des ge wünschten Werkzeug s wird die betreffende Maschinenspindel mit dem linearen Vor schubsystem über die entsprechende Aufnahmevorrichtung der Magazinscheibe gefah ren und das Werkzeug durch Verfahren des Vorschubsystems mit Spindel in Z-Richtung entnommen. Es bietet sich an, auch die zweite Spindel (für das Feinstschleifen) automatisch mit einem anderen Werkzeug zu beschicken, wenn Linsen mit einer anderen Geometrie hergestellt werden sollen oder das Werkzeug abgenutzt ist.So that the operation of a two-spindle machine with three tools results in no cost disadvantages in comparison to the aforementioned three-spindle machines accordingly variant 1 (e.g. by operating effort when changing tools), it is provided that the device according to variant 2 is equipped with a tool changing system. Such a tool change system ensures that the pot tools can be changed very quickly and without manual intervention. This tool changing system is advantageously combined with the workpiece changing system mentioned in the description of variant 1. For this purpose, the magazine disk is equipped on a second pitch circle with holding devices for the various tools. To remove the desired tool, the machine spindle in question is moved with the linear feed system via the corresponding holding device of the magazine disc and the tool is removed by moving the feed system with spindle in the Z direction. It is advisable to automatically load the second spindle (for fine grinding) with a different tool if lenses with a different geometry are to be produced or the tool is worn.

Es sind aber auch andere Werkzeugwechselsysteme denkbar und vorgesehen. Im üb rigen kann die Ausrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Variante 2 der jenigen von Variante 1 entsprechen. Dies gilt insbesondere für das Verfahren in der Y-Achse und das Anordnen von Werkzeug- und Werkstücktaster.However, other tool changing systems are also conceivable and provided. In the practice the equipment of the device according to the invention according to variant 2 of the correspond to those of variant 1. This applies in particular to the procedure in the Y axis and the arrangement of tool and workpiece buttons.

Die Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend Variante 1 und 2 werden nachstehend anhand der Abb. 1a und 1b sowie der Abb. 2a und 2b erläutert. Die Spindelantriebe wurden in den Abb. 1a und 1b sowie 2a und 2b der besseren Übersichtlichkeit halber nicht gezeichnet. Die Vorrichtung (Maschine) wird in jedem Fall CNC-gesteuert. Die Abb. 1a und 1b zeigen die Vorrichtung entsprechend Variante 1 mit drei Werkzeugspindeln, während die Abb. 2a und 2b die Vorrichtung entsprechend Variante 2 mit zwei Werkzeugspindeln und Werkzeugwechsler zeigen.The devices for carrying out the method according to variant 1 and 2 according to the invention are explained below with reference to Figs. 1a and 1b and Figs. 2a and 2b. For the sake of clarity, the spindle drives have not been drawn in Figs. 1a and 1b and 2a and 2b. The device (machine) is always CNC-controlled. Fig. 1a and 1b show the device according to variant 1 with three tool spindles, while Figs. 2a and 2b show the device according to variant 2 with two tool spindles and tool changer.

In Abb. 3 ist eine der möglichen Ausführungen des Antriebs für die Verstellbewegung des Schwenkkopfes in Y-Richtung dargestellt. Gewählt wurde ein hydraulischer Antrieb, der von der CNC-Steuerung angesteuert werden kann. Fig. 3 shows one of the possible designs of the drive for the adjustment movement of the swivel head in the Y direction. A hydraulic drive was selected that can be controlled by the CNC control.

To Figs. 1a and 1b Lens grinding machine with three work spindles (variant 1)

In Abb. 1a ist die Maschine in Ausgangsstellung dargestellt, während Abb. 1b die Ma schine in Arbeitsstellung mit der fertiggestellten Linse (10) zeigt.In Fig. 1a the machine is shown in the starting position, while Fig. 1b shows the machine in the working position with the finished lens ( 10 ).

Wie aus Abb. 1a zu erkennen, ist an dem Maschinengestell (1) im oberen Bereich ein lineares Vorschubsystem (2) an Führungen (nicht gezeichnet) so gelagert, daß es Be wegungen in X-Richtung (horizontal in Zeichenebene) und in Z-Richtung (vertikal in Zeichenebene) ausführen kann. An dem linearen Vorschubsystem (2) sind die drei Werkzeugspindeln befestigt. Es handelt sich um die Spindel (3) mit dem Topfwerk zeug (13) für das Grobschleifen, die Spindel (4) mit dem Topfwerkzeug (14) für das Feinschleifen und die Spindel (5) mit dem Topfwerkzeug (15) für das Feinstschleifen. Die Spindel (5) für das Feinstschleifen unterscheidet sich dabei von den beiden ande ren Spindeln durch eine besonders präzise Lagerung und einen höhertourigen Antrieb. Im unteren Bereich des Maschinengestells (1) ist ein Schwenkkopf (6) angeordnet, der um die B-Achse (7) geschwenkt werden kann, die senkrecht zu der X- und der Z-Achse angeordnet ist, d. h. senkrecht auf der Zeichenebene steht. An dem Schwenkkopf (6) ist die Werkstückspindel (8) befestigt, die an ihrem oberen Ende den Linsenhalter (9) trägt, in dem der Linsenrohling (18) fest eingespannt ist. Zeichnerisch nicht dargestellt ist hier die Verstellvorrichtung des Schwenkkopfes (6) in Y-Richtung. Details hierzu ergeben sich aus Abb. 3.As can be seen from Fig. 1a, a linear feed system ( 2 ) is mounted on guides (not shown) on the machine frame ( 1 ) in the upper area so that there are movements in the X direction (horizontal in the plane of the drawing) and in Z- Direction (vertical in the drawing plane). The three tool spindles are attached to the linear feed system ( 2 ). It is the spindle ( 3 ) with the pot tool ( 13 ) for rough grinding, the spindle ( 4 ) with the pot tool ( 14 ) for fine grinding and the spindle ( 5 ) with the pot tool ( 15 ) for fine grinding. The spindle ( 5 ) for fine grinding differs from the other two spindles in that it has a particularly precise bearing and a high-speed drive. In the lower area of the machine frame ( 1 ) there is a swivel head ( 6 ) which can be swiveled around the B axis ( 7 ), which is arranged perpendicular to the X and Z axes, ie perpendicular to the plane of the drawing. The workpiece spindle ( 8 ) is attached to the swivel head ( 6 ) and carries at its upper end the lens holder ( 9 ) in which the lens blank ( 18 ) is firmly clamped. The adjusting device of the swivel head ( 6 ) in the Y direction is not shown in the drawing. Details can be found in Fig. 3.

An dem Schwenkkopf (6) ist auch der Werkzeugtaster (11) befestigt, mit dem die Schneidkanten (12) der Topfwerkzeuge erfaßt werden können. Dies gilt für alle Topf werkzeuge. In den Abb. 1a und 1b wurde jedoch der besseren Übersichtlichkeit halber nur das Topfwerkzeug (13) für das Grobschleifen mit einem Bezugszeichen für die Schneidkante versehen.The tool button ( 11 ), with which the cutting edges ( 12 ) of the pot tools can be gripped, is also fastened to the swivel head ( 6 ). This applies to all potting tools. In Fig. 1a and 1b, however, for the sake of clarity, only the pot tool ( 13 ) for rough grinding was provided with a reference number for the cutting edge.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend Abb. 1a und 1b auch mit einer Werkstückwechselvorrichtung ausgerüstet, die unter anderem aus einer Magazin scheibe (16) besteht, auf deren Oberseite auf einem außen liegenden Teilkreis Werk stückaufnahmen (17) für die Linsenrohlinge (18) und die fertigen Linsen (10) angeordnet sind. Die Magazinscheibe (16) ist an einer vertikalen Antriebswelle (19) befestigt, von der sie in Winkelschritten rotatorisch angetrieben wird. Der Werkstückwechselvorrichtung funktionell zugeordnet ist ein Saugheber (20), der mit dem linearen Vorschubsystem (2) verbunden ist und über einen Luftzylinder (21) verfügt, mit dem er nach oben in Parkposition gefahren werden kann. In einer Bohrung des Saughebers (20) ist ein Werkstücktaster (22) untergebracht.The device according to the invention is also equipped with a workpiece changing device according to Figs. 1a and 1b, which among other things consists of a magazine disc ( 16 ), on the top of which on an outer part circle workpiece receptacles ( 17 ) for the lens blanks ( 18 ) and the finished Lenses ( 10 ) are arranged. The magazine disc ( 16 ) is attached to a vertical drive shaft ( 19 ), from which it is driven in rotation in angular steps. A suction lifter ( 20 ) is functionally assigned to the workpiece changing device, which is connected to the linear feed system ( 2 ) and has an air cylinder ( 21 ) with which it can be moved upwards into the parking position. A workpiece probe ( 22 ) is accommodated in a bore in the suction lifter ( 20 ).

In Abb. 1b ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nochmals dargestellt, in diesem Fall jedoch mit gedrehtem Schwenkkopf (6), d. h. in Arbeitsstellung, mit fertiggestellter Linse (10).In Fig. 1b, the device according to the invention is shown again, but in this case with the swivel head ( 6 ) turned, ie in the working position, with the lens ( 10 ) finished.

The work sequence with the device according to the invention is variant 1 then like this

Die Werkzeugspindeln (3), (4) und (5) werden mit den Topfwerkzeugen (13), (14) und (15) bestückt und Linsenrohlinge (18) in die Werkstückaufnahmen (17) der Magazin scheibe (16) eingelegt. Das lineare Vorschubsystem (2) bewegt sich dann in X- und Z-Richtung so, daß der Saugheber (20) den ersten Linsenrohling (18) entnehmen kann. Hierzu fährt das lineare Vorschubsystem (2) in Z-Richtung nach unten bis der Saug heber (20) den Linsenrohling (18) berührt, was der Werkstücktaster (22) erfaßt, wo durch die Maschine gestoppt wird. Dann wird der Saugheber (20) mit Vakuum beauf schlagt, so daß der Linsenrohling (18) an ihr haftet und durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) in Z-Richtung nach oben aus der Werkstückaufnahme (17) ent nommen wird. Durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) in X- und Z-Richtung nach rechts und unten kann der Linsenrohling (18) dann in dem Linsenhalter (9) abge legt werden, wo er festgespannt wird. Danach wird mittels Werkstücktaster (22) die genaue Position des Linsenrohlings (18) ermittelt, der im Linsenhalter (9) festgespannt ist und der entsprechende Wert gespeichert. Der Saugheber (20) wird dann von dem Luftzylinder (21) in Parkposition gefahren und die Schneidkante (12) des Topfwerkzeugs (13) für das Grobschleifen durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) in X- und Z-Richtung in Kontakt mit dem Werkzeugtaster (11) gebracht und so die genaue Position der Schneidkante (12) ermittelt und gespeichert. The tool spindles ( 3 ), ( 4 ) and ( 5 ) are equipped with the pot tools ( 13 ), ( 14 ) and ( 15 ) and lens blanks ( 18 ) are inserted into the workpiece holders ( 17 ) of the magazine disc ( 16 ). The linear feed system ( 2 ) then moves in the X and Z directions so that the suction lifter ( 20 ) can remove the first lens blank ( 18 ). For this purpose, the linear feed system ( 2 ) moves down in the Z direction until the suction lifter ( 20 ) touches the lens blank ( 18 ), which detects the workpiece probe ( 22 ), where it is stopped by the machine. Then the suction lifter ( 20 ) is subjected to a vacuum, so that the lens blank ( 18 ) adheres to it and is removed from the workpiece holder ( 17 ) by moving the linear feed system ( 2 ) upwards in the Z direction. By moving the linear feed system ( 2 ) in the X and Z direction to the right and down, the lens blank ( 18 ) can then be placed in the lens holder ( 9 ) where it is clamped. The exact position of the lens blank ( 18 ) which is clamped in the lens holder ( 9 ) and the corresponding value is then determined using a workpiece probe ( 22 ). The suction lifter ( 20 ) is then moved into the parking position by the air cylinder ( 21 ) and the cutting edge ( 12 ) of the pot tool ( 13 ) for rough grinding by moving the linear feed system ( 2 ) in the X and Z directions in contact with the tool button ( 11 ) brought and thus the exact position of the cutting edge ( 12 ) determined and saved.

Anschließend wird der Schwenkkopf (6) um die B-Achse (7) in Arbeitsposition gedreht und die Antriebe (nicht gezeichnet) der Werkstückspindel (8) und der Spindel (3) für das Grobschleifen gestartet. Durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) in X- und Z-Richtung im Eilgang wird das Topfwerkzeug (13) für das Grobschleifen mit der Spindel (3) in Arbeitsposition zu dem Linsenrohling (18) gebracht. Unmittelbar bevor die Schneidkante (12) den Linsenrohling (18) berührt, wird vom Eilgang in normale Vorschubgeschwindigkeit zurückgeschaltet, d. h. die Bewegung in der X-Achse wird gestoppt, während die Vorschubbewegung in der Z-Achse, auf Zustellgeschwindigkeit verlangsamt, weitergeführt wird, bis der Arbeitsgang Grobschleifen beendet ist. Durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) kommen dann nacheinander die Spindel (4) für das Feinschleifen und die Spindel (5) für das Feinstschleifen zum Einsatz, wobei jeweils die Lage der Schneidkanten dieser Werkzeuge mit dem Werkzeugtaster (11) erfaßt wird. Nach dem Feinstschleifen wird der Saugheber (20) wieder in Arbeitsposition gebracht und die fertige Linse mit seiner Hilfe und durch Anlegen von Vakuum aus dem Linsenhalter (9) entnommen, wobei das lineare Vorschubsystem (2) in Z-Richtung nach oben verfahren wird. Anschließend wird die Linse (10) durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) in X- und Z-Richtung nach links und unten in die Werkstückaufnahme (17) der Magazinscheibe (16) abgelegt. Die Magazinscheibe (16) wird dann mittels Antriebswelle (19) um einen Teilungsschritt weitergedreht, der nächste Linsenrohling (18) wie vorbeschrieben entnommen und in den Linsenhalter (9) eingelegt.The swivel head ( 6 ) is then rotated about the B axis ( 7 ) into the working position and the drives (not shown) of the workpiece spindle ( 8 ) and the spindle ( 3 ) for rough grinding are started. By moving the linear feed system ( 2 ) in the X and Z directions in rapid traverse, the pot tool ( 13 ) for the rough grinding with the spindle ( 3 ) is brought into the working position to the lens blank ( 18 ). Immediately before the cutting edge ( 12 ) touches the lens blank ( 18 ), the rapid traverse switches back to normal feed speed, ie the movement in the X-axis is stopped, while the feed movement in the Z-axis is slowed down to the feed speed until the rough grinding process is finished. By moving the linear feed system ( 2 ), the spindle ( 4 ) for fine grinding and the spindle ( 5 ) for fine grinding are used one after the other, whereby the position of the cutting edges of these tools is detected with the tool button ( 11 ). After the fine grinding, the suction lifter ( 20 ) is brought back into the working position and the finished lens is removed from the lens holder ( 9 ) with its help and by applying a vacuum, the linear feed system ( 2 ) being moved upward in the Z direction. Then, by moving the linear feed system ( 2 ) in the X and Z directions to the left and down, the lens ( 10 ) is placed in the workpiece holder ( 17 ) of the magazine disc ( 16 ). The magazine disc ( 16 ) is then rotated one division step further by means of the drive shaft ( 19 ), the next lens blank ( 18 ) removed as described above and inserted into the lens holder ( 9 ).

Bevor die nächste Linse bearbeitet wird, wird die hergestellte Linse (10) nach dem Po lieren (auf einer Poliermaschine) vermessen und, falls erforderlich, die nötigen Korrek turen an den eingestellten Maschinenparametern vorgenommen. Hierzu kann auch ein Verstellen des Schwenkkopfes (6) mit der Werkstückspindel (8), mit dem Linsenhalter (9) und dem Linsenrohling (18) in der Y-Achse gehören. Da alle Maschinenbewegungen von einer CNC-Steuerung kontrolliert werden, werden auch diese Korrektureingaben an dieser Steuerung vorgenommen. Da die Topfwerkzeuge nicht gewechselt werden, kann mit diesen Korrektureingaben jede nachfolgende Linse mit der gleichen, sehr guten Genauigkeit hergestellt werden, ohne daß sich durch Werkzeugwechsel nicht erfaßte Ungenauigkeiten überlagern.Before the next lens is processed, the lens ( 10 ) produced is measured after polishing (on a polishing machine) and, if necessary, the necessary corrections are made to the set machine parameters. This may include adjusting the swivel head ( 6 ) with the workpiece spindle ( 8 ), with the lens holder ( 9 ) and the lens blank ( 18 ) in the Y axis. Since all machine movements are controlled by a CNC control, these correction entries are also made on this control. Since the pot tools are not changed, each subsequent lens can be produced with the same, very good accuracy with these correction inputs, without inaccuracies not detected by tool changes being superimposed.

To Figs. 2a and 2b Lens grinding machine with two work spindles and combination magazine (variant 2)

In Abb. 2a ist die Maschine in Ausgangsstellung dargestellt, während Abb. 2b die Ma schine in Arbeitsstellung mit der fertiggestellten Linse (10) zeigt.In Fig. 2a the machine is shown in the starting position, while Fig. 2b shows the machine in the working position with the finished lens ( 10 ).

Wie bereits erwähnt, ist es beim Schleifen von sehr großen Linsen zweckmäßig, nicht mit drei, sondern mit zwei Werkzeugspindeln zu arbeiten. Wegen dem großen Durch messer der Schleifwerkzeuge und dem damit verbunden großen Achsabstand der Werkzeugspindeln würde die Maschine sonst in diesem Fall in ihren Gesamtabmes sungen zu groß. Außerdem würde das lineare Vorschubsystem (2) bei der Verwendung von drei Spindeln mit großem Achsabstand sehr aufwendig.As already mentioned, when grinding very large lenses, it is advisable not to work with three, but with two tool spindles. Because of the large diameter of the grinding tools and the associated large center distance of the tool spindles, the overall dimensions of the machine would otherwise be too large in this case. In addition, the linear feed system ( 2 ) would be very expensive when using three spindles with a large center distance.

Die in den Abb. 2a und 2b dargestellte Maschine für das Schleifen großer Linsen ist im Prinzip ähnlich aufgebaut wie die vorher anhand der Abb. 1a und 1b dargestellte drei spindelige Maschine, sie verfügt jedoch nur über zwei Werkzeugspin deln (Wechselspindel (27) für das Grob- und Feinschleifen und Spindel (5) für das Feinstschleifen), die in größerem Abstand zueinander angeordnet sind und die Montage großer Topfwerkzeuge zulassen.The machine for grinding large lenses shown in Figs. 2a and 2b is in principle similar to the three-spindle machine previously shown with reference to Figs. 1a and 1b, but it only has two tool spindles (alternating spindle ( 27 ) for the Coarse and fine grinding and spindle ( 5 ) for fine grinding), which are arranged at a greater distance from each other and allow the installation of large pot tools.

In der Abb. 2a ist das Topfwerkzeug (24) für das Feinschleifen in der bei dieser Variante 2 vorgesehenen Werkzeugwechselvorrichtung abgelegt. Montiert sind das Topfwerkzeug (23) für das Grobschleifen an der Wechselspindel (27) und das Topfwerkzeug (25) für das Feinstschleifen an der Spindel (5). In Fig. 2a the pot tool ( 24 ) for fine grinding is stored in the tool changing device provided in this variant 2 . The pot tool ( 23 ) for rough grinding on the interchangeable spindle ( 27 ) and the pot tool ( 25 ) for fine grinding on the spindle ( 5 ) are mounted.

Im Übrigen verfügt diese Variante 2 über die gleichen Ausstattungsmerkmale wie die Variante 1, d. h. es ist ein oben liegendes, lineares Vorschubsystem (2) vorhanden, das Bewegungen der Werkzeugspindeln in der X- und Z-Achse ermöglicht, der Schwenk kopf (6) liegt im unteren Maschinenteil und trägt die Werkstückspindel (8) und den Werkzeugtaster (11), er ist um die B-Achse (7) schwenkbar und außerdem in der Y-Achse linear zu verstellen (senkrecht zur Zeichenebene).Incidentally, this variant 2 has the same equipment features as variant 1, i.e. there is an overhead linear feed system ( 2 ) that enables movements of the tool spindles in the X and Z axes, the swivel head ( 6 ) is located in the lower part of the machine and carries the workpiece spindle ( 8 ) and the tool probe ( 11 ), it can be swiveled around the B axis ( 7 ) and can also be adjusted linearly in the Y axis (perpendicular to the plane of the drawing).

Bei der Variante 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein kombiniertes Werk stück-/Werkzeugwechselsystem (Kombimagazin) vorgesehen, das es ermöglicht, zum einen die Linsenrohlinge (18) bzw. die Linsen (19) aufzunehmen und zu wechseln, aber zum anderen auch die Topfwerkzeuge für den Schleifprozeß bevorraten kann. Das Kombimagazin besteht aus der Magazinscheibe (16) mit den Werkstückaufnah men (17) für die Linsenrohlinge (18) bzw. die Linsen (10), die sich auf einem inneren Teilkreis befinden und den Werkzeugaufnahmen (26), die sich auf einem äußeren Teilkreis befinden. Die Magazinscheibe (16) wird auch hier von einer Antriebswelle (19) in Winkelschritten angetrieben. Die Linsenrohlinge (18) werden wieder mit dem Saug heber (20) entnommen, mit dem auch die Linsen (10) nach der Bearbeitung wieder in das Kombimagazin zurückgelegt werden.In variant 2 of the device according to the invention, a combined workpiece / tool changing system (combination magazine) is provided, which makes it possible, on the one hand, to pick up and change the lens blanks ( 18 ) or the lenses ( 19 ), but on the other hand also the pot tools for can stock the grinding process. The combination magazine consists of the magazine disc ( 16 ) with the workpiece holders ( 17 ) for the lens blanks ( 18 ) or the lenses ( 10 ), which are located on an inner pitch circle and the tool holders ( 26 ), which are located on an outer pitch circle are located. The magazine disc ( 16 ) is driven here by a drive shaft ( 19 ) in angular steps. The lens blanks ( 18 ) are removed again with the suction lifter ( 20 ), with which the lenses ( 10 ) are put back into the combination magazine after processing.

Zum Entnehmen und Ablegen der Topfwerkzeuge (23) und (24) für das Grob- und Feinschleifen, sowie falls erforderlich auch des Topfwerkzeuges (25) für das Feinstschleifen, wird zunächst die Magazinscheibe (16) in Winkelschritten so gedreht, daß die gewünschte Werkzeugaufnahme (26) in der Entnahmeposition, d. h. neben der Wechselspindel (27) steht. Durch Verfahren des linearen Vorschubsystems (2) mit der Wechselspindel (27) in X- und Z-Richtung kann erreicht werden, daß die Wechselspindel (27) direkt über der betreffenden Werkzeugaufnahme (26) positioniert wird, wonach durch Abwärtsfahren in Z-Richtung das Topfwerkzeug aufgenommen oder abgelegt werden kann. To remove and put down the pot tools ( 23 ) and ( 24 ) for rough and fine grinding, and if necessary also the pot tool ( 25 ) for fine grinding, the magazine disc ( 16 ) is first rotated in angular steps so that the desired tool holder ( 26 ) in the removal position, ie next to the interchangeable spindle ( 27 ). By moving the linear feed system ( 2 ) with the interchangeable spindle ( 27 ) in the X and Z directions, it can be achieved that the interchangeable spindle ( 27 ) is positioned directly above the relevant tool holder ( 26 ), after which the downward movement in the Z direction Pot tool can be picked up or put down.

The work sequence with the device according to the invention is variant 2 then like this

Wie bei Variante 1 beschrieben, wird zunächst ein Linsenrohling (18) aus dem Kombimagazin entnommen und in den Linsenhalter (9) der Werkstückspindel (8) eingelegt und seine Position mit dem Werkstücktaster (22) ermittelt und gespeichert. Anschließend wird die Wechselspindel (27) von dem linearen Vorschubsystem (2) über der vorher in Entnahmeposition gebrachten Werkzeugaufnahme (26) stationiert und durch Abwärtsfahren in der Z-Achse das Topfwerkzeug (23) für das Grobschleifen von der Wechselspindel (27) aufgenommen. Anschließend wird durch Verfahren in der X- und Z-Richtung die Schneidkante (12) des Topfwerkzeug (23) für das Grobschleifen mit dem Werkzeugtaster (11) in Berührung gebracht und dabei seine Position bestimmt. Der Schwenkkopf (6) mit der Werkstückspindel (8), dem Linsenhalter (9) und dem Linsenrohling (18) wird durch Schwenken um die B-Achse (7) in Arbeitsposition gebracht, nachdem das Werkzeug von dem linearen Vorschubsystem (2) zurückgefahren wurde. Schließlich wird das Topfwerkzeug (23) für das Grobschleifen durch weiteres Verfahren in der X- und Z-Richtung im Eilgang in Arbeitsposition gebracht, kurz vor dem Linsenrohling (18) gestoppt und dann die Vorschubbewegung in Z-Richtung (abwärts) eingeleitet.As described in variant 1, a lens blank ( 18 ) is first removed from the combination magazine and inserted into the lens holder ( 9 ) of the workpiece spindle ( 8 ) and its position is determined and saved using the workpiece scanner ( 22 ). The interchangeable spindle ( 27 ) is then stationed by the linear feed system ( 2 ) over the tool holder ( 26 ) previously brought into the removal position and the pot tool ( 23 ) for rough grinding is picked up by the interchangeable spindle ( 27 ) by moving downwards in the Z axis. Then, by methods in the X- and Z-direction of the cutting edge (12) is brought of the cup-shaped tool (23) for the rough grinding with the tool probe (11) into contact and thereby determines its position. The swivel head ( 6 ) with the workpiece spindle ( 8 ), the lens holder ( 9 ) and the lens blank ( 18 ) is brought into working position by swiveling around the B axis ( 7 ) after the tool has been moved back by the linear feed system ( 2 ) . Finally, the pot tool ( 23 ) for coarse grinding is brought into working position in rapid traverse in the X and Z directions, stopped shortly before the lens blank ( 18 ) and then the feed movement in the Z direction (downward) is initiated.

Wenn das Grobschleifen beendet ist, wird das Topfwerkzeug (23) auf umgekehrtem Weg in das Kombimagazin zurückgelegt und das Topfwerkzeug (24) für das Fein schleifen aus diesem entnommen, an der Wechselspindel (27) befestigt und die Linse (10) damit bearbeitet. Anschließend wird mit der Spindel (5) und dem Topfwerkzeug (25) für das Feinstschleifen der letzte Schleifvorgang ausgeführt.When the rough grinding is finished, the pot tool ( 23 ) is put back in the opposite way into the combination magazine and the pot tool ( 24 ) for fine grinding is removed from it, attached to the interchangeable spindle ( 27 ) and the lens ( 10 ) is processed with it. The final grinding process is then carried out with the spindle ( 5 ) and the pot tool ( 25 ) for fine grinding.

Vor dem Herstellen der nächsten Linse wird die hergestellte Linse (10) nach dem Polie ren (auf einer Poliermaschine) vermessen und, falls erforderlich, die nötigen Korrektu ren an den eingestellten Maschinenparametern vorgenommen. Hierzu kann auch ein Verstellen des Schwenkkopfes (6) mit der Werkstückspindel (8), dem Linsenhalter (9) und dem Linsenrohling (18) in der Y-Achse gehören. Diese Korrektureingaben werden an der CNC-Steuerung vorgenommen. Da das Topfwerkzeug (25) für das Feinstschleifen nicht gewechselt wird, sondern fest mit der Spindel (5) verbunden bleibt, kann mit diesen Korrektureingaben jede nachfolgende Linse mit der gleichen, sehr guten Genauigkeit hergestellt werden, ohne daß sich durch Werkzeugwechsel nicht erfaßte Ungenauigkeiten überlagern.Before the next lens is produced, the lens ( 10 ) produced is measured after polishing (on a polishing machine) and, if necessary, the necessary corrections are made to the set machine parameters. This can also include adjusting the swivel head ( 6 ) with the workpiece spindle ( 8 ), the lens holder ( 9 ) and the lens blank ( 18 ) in the Y axis. These correction entries are made on the CNC control. Since the pot tool ( 25 ) for the fine grinding is not changed, but remains firmly connected to the spindle ( 5 ), each subsequent lens can be produced with the same, very good accuracy with these correction inputs, without imprecisions not detected by tool changes being superimposed .

To Fig. 3 Hydraulic drive device for the movement of the swivel head in the Y-axis

Der Schwenkkopf (6) ist an einer Welle (28) befestigt und trägt die Werkstück spindel (8), die mit dem Linsenhalter (9) verbunden ist, der den Linsenrohling (18) hält. Die Welle (28) ist mittels Lager (29) und Lager (30) in einem Gehäuse (31) gelagert, das mit dem Maschinengestell (1) verbunden ist (nicht gezeichnet). Die Lager (29) und (30) sind so konzipiert, daß die Welle (28) außer rotatorischen Bewegungen um die B-Achse auch translatorische Bewegungen in Y-Richtung ausführen kann. Da die Dar stellung in Abb. 3 gegenüber denjenigen in den Abb. 1a und 1b, sowie 2a und 2b um 90° gedreht wurde, liegt die Y-Achse jetzt in der Zeichenebene.The swivel head ( 6 ) is attached to a shaft ( 28 ) and carries the workpiece spindle ( 8 ) which is connected to the lens holder ( 9 ) which holds the lens blank ( 18 ). The shaft ( 28 ) is mounted by means of bearings ( 29 ) and bearings ( 30 ) in a housing ( 31 ) which is connected to the machine frame ( 1 ) (not shown). The bearings ( 29 ) and ( 30 ) are designed so that the shaft ( 28 ) can perform translatory movements in the Y direction in addition to rotary movements about the B axis. Since the representation in Fig. 3 has been rotated by 90 ° compared to those in Figs. 1a and 1b, as well as 2a and 2b, the Y axis is now in the plane of the drawing.

Die Welle (28) wird von einem kräftigen Federelement (32) in die rechte Endlage gedrückt, wobei sich das Federelement (32) gegen einen Bund (33) der Welle (28) ab stützt. Die Welle (28) verfügt über eine kolbenartige Ausprägung (34), die mittels einem Dichtring (35) gegen das Gehäuse (31) abgedichtet ist. Ein weiterer Dichtring (36) dichtet den Zylinderraum (37) zur anderen Richtung ab. Durch die Bohrung (38) wird dem Zylinderraum (37) mittels Rohrleitung (39) Hydrauliköl zugeführt, das von einem Förderzylinder (40) stammt. Das Hydrauliköl im Innenraum (41) des Förderzylin ders (40) wird mittels einem Kolben (42) mehr oder weniger stark unter Druck gesetzt. Die Abdichtung zwischen dem Innenraum (41) und dem Kolben (42) erfolgt mittels einer Dichtung (43). The shaft ( 28 ) is pressed into the right end position by a strong spring element ( 32 ), the spring element ( 32 ) being supported against a collar ( 33 ) of the shaft ( 28 ). The shaft ( 28 ) has a piston-like shape ( 34 ) which is sealed against the housing ( 31 ) by means of a sealing ring ( 35 ). Another sealing ring ( 36 ) seals the cylinder space ( 37 ) from the other direction. Hydraulic oil, which comes from a delivery cylinder ( 40 ), is fed through the bore ( 38 ) into the cylinder space ( 37 ) by means of a pipeline ( 39 ). The hydraulic oil in the interior ( 41 ) of the Förderzylin ders ( 40 ) is more or less pressurized by means of a piston ( 42 ). The seal between the interior ( 41 ) and the piston ( 42 ) takes place by means of a seal ( 43 ).

Bewegt wird der Kolben (42) von einer Gewindespindel (45), die in ein Innengewinde (46) des Kolbens (42) eingeschraubt ist und von einem Stellantrieb (44) angetrieben wird.The piston ( 42 ) is moved by a threaded spindle ( 45 ) which is screwed into an internal thread ( 46 ) of the piston ( 42 ) and is driven by an actuator ( 44 ).

The function is then as follows

Der Stellantrieb (44) versetzt die Gewindespindel (45) in Rotation, wobei der Kol ben (42) durch das Zusammenwirken der Gewindespindel (45) und des Innengewin des (46) in translatorische Bewegung versetzt wird und dabei das Hydrauliköl aus dem Innenraum (41) gegen den Druck der Feder (32) in die Rohrleitung (39) fördert oder aus dieser zurücknimmt. Je nachdem, ob Hydrauliköl gefördert oder zurückgenommen wird, bewegt sich die Welle (28) in Y-Richtung vor oder zurück. Da der Schwenkkopf (6) mit der Werkstückspindel (8), dem Linsenhalter (9) und dem Linsenrohling (18) mit der Welle (28) fest verbunden sind, führen sie ebenfalls diese Bewegung in Y-Richtung aus.The actuator ( 44 ) sets the threaded spindle ( 45 ) in rotation, the piston ( 42 ) being put into translational movement by the interaction of the threaded spindle ( 45 ) and the internal thread of the ( 46 ) and thereby the hydraulic oil from the interior ( 41 ) against the pressure of the spring ( 32 ) in the pipeline ( 39 ) or withdrawn from it. Depending on whether hydraulic oil is being pumped or withdrawn, the shaft ( 28 ) moves forwards or backwards in the Y direction. Since the swivel head ( 6 ) with the workpiece spindle ( 8 ), the lens holder ( 9 ) and the lens blank ( 18 ) with the shaft ( 28 ) are firmly connected, they also perform this movement in the Y direction.

Entsprechend der Konzeption der hydraulischen Antriebsvorrichtung mit Lager (29) und Lager (30) kann der Schwenkkopf (6) mit den daran befestigten Teilen auch Drehbe wegungen in einem gewissen Winkelbereich ausführen. Der hierfür vorgesehene An trieb ist nicht gezeichnet. According to the concept of the hydraulic drive device with bearings ( 29 ) and bearings ( 30 ), the swivel head ( 6 ) with the parts attached to it can also perform rotary movements in a certain angular range. The intended drive is not drawn.

Reference list

11

Maschinengestell
Machine frame

22nd

lineares Vorschubsystem
linear feed system

33rd

Spindel für das Grobschleifen
Spindle for rough grinding

44th

Spindel für das Feinschleifen
Spindle for fine grinding

55

Spindel für das Feinstschleifen
Spindle for fine grinding

66

Schwenkkopf
Swivel head

77

B-Achse
B axis

88th

Werkstückspindel
Workpiece spindle

99

Linsenhalter
Lens holder

1010th

Linse
lens

1111

Werkzeugtaster
Tool button

1212th

Schneidkanten
Cutting edges

1313

Topfwerkzeug für das Grobschleifen
Pot tool for rough grinding

1414

Topfwerkzeug für das Feinschleifen
Pot tool for fine grinding

1515

Topfwerkzeug für das Feinstschleifen
Pot tool for fine grinding

1616

Magazinscheibe
Magazine disc

1717th

Werkstückaufnahmen
Workpiece holders

1818th

Linsenrohling
Lens blank

1919th

Antriebswelle
drive shaft

2020th

Saugheber
Suction lifter

2121

Luftzylinder
Air cylinder

2222

Werkstücktaster
Workpiece probe

2323

Topfwerkzeug für das Grobschleifen
Pot tool for rough grinding

2424th

Topfwerkzeug für das Feinschleifen
Pot tool for fine grinding

2525th

Topfwerkzeug für das Feinstschleifen
Pot tool for fine grinding

2626

Werkzeugaufnahmen
Tool holders

2727

Wechselspindel
Alternating spindle

2828

Welle
wave

2929

Lager
camp

3030th

Lager
camp

3131

Gehäuse
casing

3232

Federelement
Spring element

3333

Bund
Federation

3434

kolbenartige Ausprägung
piston-like shape

3535

Dichtring
Sealing ring

3636

Dichtring
Sealing ring

3737

Zylinderraum
Cylinder space

3838

Bohrung
drilling

3939

Rohrleitung
Pipeline

4040

Förderzylinder
Conveyor cylinder

4141

Innenraum
inner space

4242

Kolben
piston

4343

Dichtung
poetry

4444

Stellantrieb
Actuator

4545

Gewindespindel
Threaded spindle

4646

Innengewinde
inner thread

Claims

1. A method for producing polishable, optical lenses characterized in that a total of at least three grinding operations are carried out (z. B. coarse, fine and ultra-fine grinding) and at least two buttons, z. B. workpiece probe ( 22 ) and tool probe ( 11 ), can be provided to determine the positions of the lens blanks ( 18 ) in the workpiece holders 17 and the lens holder ( 9 ) on the one hand and the cutting edges of the tools on the other and that the position values thus obtained are electronic stored and used for time / path optimization in the possible movement movements of the device for carrying out the method and also with either the workpiece spindle ( 8 ) or the tool spindles ( 3 ), ( 4 ), ( 5 ) or ( 27 ) linear feed movements in the Y direction, that is to say perpendicular to the X and Z axes, and work is carried out with magazines and changing systems for the lens blanks ( 18 ) and the finished lenses ( 10 ) on the one hand and for the grinding tools on the other hand when carrying out the process.

2. Device for producing polishable, optical lenses, in particular for performing the method according to claim 1, characterized in that a linear feed system ( 2 ) is arranged in the upper region of a machine frame ( 1 ), the movements in the X and Z directions permitted and carries the spindle ( 3 ) for rough grinding, the spindle ( 4 ) for fine grinding and the spindle ( 5 ) for fine grinding as well as a suction lifter ( 20 ), while in the lower area of the machine frame ( 1 ) a swivel head ( 6 ) is arranged, which is connected to the workpiece spindle ( 8 ), to which the lens holder ( 9 ) is attached and the swivel head ( 6 ) can be rotated about the B axis ( 7 ) and moved along the Y axis, and in addition the tool button ( 11 ) carries and that a magazine disc ( 16 ) with workpiece holders ( 17 ) is provided, which is driven by a drive shaft ( 19 ) in angular steps and the lens blanks ( 18 ) or di e takes finished lenses ( 10 ), both of which can be removed or stored with a suction lifter ( 20 ).

3. Device for producing polishable, optical lenses, in particular for carrying out the method according to claim 1, characterized in that in the upper region of a machine frame ( 1 ) a linear feed system ( 2 ) is arranged, which allows movements in the X and Z directions and the interchangeable spindle ( 27 ) for the coarse and fine grinding and the spindle ( 5 ) for the fine grinding carries and is also connected to a suction lifter ( 20 ), while a swivel head ( 6 ) is arranged in the lower region of the machine frame ( 1 ) , which is connected to the workpiece spindle ( 8 ), to which the lens holder ( 9 ) is attached and the swivel head ( 6 ) can be rotated about the B axis ( 7 ) and moved along the Y axis, and in addition the tool button ( 11 ) carries and that a combination magazine is available, which consists of a magazine disc ( 16 ) with workpiece holders ( 17 ) and tool holders ( 26 ) and a drive shaft ( 19 ), which the Drives the magazine disc ( 16 ) in angular steps, the lens blanks ( 18 ) or the finished lenses ( 10 ) being picked up by workpiece holders ( 17 ) and the pot tools by tool holders ( 26 ) and a suction lifter ( 20 ) is provided with which the lens blanks ( 18 ) and the lenses ( 10 ) can be removed from the combination magazine or placed in this.

4. Device for producing polishable, optical lenses, in particular for carrying out the method according to claims 2 and 3, characterized in that the suction lifter ( 20 ) has a coaxial bore in which the workpiece probe ( 22 ) is housed.

5. Device for producing polishable, optical lenses, in particular for carrying out the method according to claims 2 to 4, characterized in that the movement of the swivel head ( 6 ) in the Y direction is carried out with the aid of a hydraulic drive system, the corresponding shaft ( 28 ) which carries the swivel head ( 6 ), is supported by means of bearings ( 29 ) and bearings ( 30 ) in a housing ( 31 ), both about the B axis ( 7 ) and axially displaceable, and the shaft ( 28 ) is strongly biased against the housing ( 31 ) by means of a spring element ( 32 ) which is supported against a collar ( 33 ) and the shaft ( 28 ) has a piston-like shape ( 34 ) which has the bore ( 38 ) and the pipeline ( 39 ) can be acted upon with hydraulic oil, which is brought into pressure in the interior ( 41 ) of a delivery cylinder ( 40 ) by means of pistons ( 42 ), for which purpose the piston ( 42 ) by means of an internal thread ( 46 ) vo n a threaded spindle ( 45 ), which is driven by an actuator ( 44 ), is moved axially.