TW558477B - Polishing head of polishing machine - Google Patents

Description

558477 五、發明說明（1) 拋光=么明為一種具有申請專利範圍1之特徵的拋光機之 之透編號Ep 727 280 B1的專利提出一種拋光球面狀 能夠面用的拋光機。這種拋光機具有一個位於上方並 一#冗、方向移動的滑執。透過這個滑執可以使拋光機和 工21以繞一個垂直軸轉動的工具轉軸連接在一起。這根 滑軌2是作為承載校準工具之用。另有-根與另外-個 的工件轉軸是作為承載待拋光之工件及/或透鏡 +件轉軸與承載板準工具的工具轉軸彼此相隔一個 變的距離。同時承載這兩根轉軸的滑軌可以在2方 问移動。 祕&專利編號wo 97/0 0 1 5 5的專利提出一種拋光機和一種 。這種抛光機具有一個帶有彈性薄膜 丄光頭。經由對彈性薄膜的壓力沖擊可以調整待拋光之 =子表面承受的沖擊作用力。這種拋光機的缺點是拋光 或薄膜在待拋光之光學表面上的面積大小係取決於對 :膜的壓力沖$。帶有彈性薄膜的拋光頭在朝待拋光 之先子表面的方向受一個彈簧的作用被施以預應力。這種 拋先機還5有一個液壓裝置，其作用是使彈性薄膜能夠對 位於彈性溥膜範圍内的轉動軸上的一個點作翻轉動作。 用在待拋光之光學表面上的作用力大小可經由拋光機上設 置的傳感器、拉伸帶、以及螺線管加偵 在上述專利提出的抛光方法中，光：表丨面的抛光是由 拋光頭的轉數以及壓力沖擊在待抛光光學表面造成的擠壓

558477 五、發明說明（2) 力控制。 本發明的目的在於提出一種拋光用的拋光頭，這種拋 光頭不但可用於任意形狀之光學表面的拋光，還能夠達到 很高的拋光品質，以及使整個被拋光的光學表面保持一致 的磨損量。 使用本發明提出之具有申請專利範圍1之特徵的拋光 頭即可達到上述目的。 抛光盤與傳動軸之間係以可抗扭轉的鉸接方式連接在 一起’因此抛光盤可以配合待拋光光學表面輪廓正確的放 置在待拋光光學表面上。/由於係採用鉸接方式連接，故拋 光盤可以進行翻轉的動作，使拋光盤可以最大的拋光面與 待拋光光學表面接觸。 為了將傳動軸的轉動傳遞至拋光盤，本發明提出的一 ，有利的連接方式是嵌合連接，也就是使拋光盤與傳動軸 藉形狀上的契合彼此連接在一起，以達到把傳動軸的轉動 傳遞至拋光盤的目的。 以内球窩關節在拋光盤及傳動軸之間形成可抗扭轉的 一 ϊ有利的連接方式'經由這個内球窩關節 了=使紅轉中心盡可能的靠近拋光盤之待拋光光學表面。 :匕處所謂之旋轉中心是指拋光盤可以繞其在任意方向 ^:個㉟。使较接連接盡可能的靠近抛光盤 化作出迅速的反應。 于待拋先先子表面輪廓的變 本發明的另外-種有利的實施方式是在前面提及的欽

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五、發明說明（3) 1又< TO： Ί a又息〜個夕 頭之間的連接。 < 夕個固定元件，以確保傳動軸及拋光 元件的作用就是^果是以内球窩關節形成的鉸接，則固定 來。這樣就可$ ^保内球窩關節頭不會從規定的位置跑出 開。加將固定元° 、、困難的將抛光盤自待抛光光學表面移 的拋光盤。I件的另一個好處是可以很容易的更換不同 本發明的另外— 個壓力室，發自:種有利的實施方式是為拋光頭安裝一 拋光頭的中二輛力室的壓力沖擊可以引起拋光盤沿著 時候，壓力沖％移動。當抛光盤置於待拋光光學表面上的 本發明的另t弓1起更高的抛光壓力。 的活塞與傳動執 種有利的實施方式是使配屬於壓力室 力室的壓力沖敏^ 形成作用連接，這樣就可以使發自壓 本發明W ί ^傳動轴傳送至抛光盤。 抗扭轉性的方式$ 種有利的實施方式是將傳動軸以具有 個圓柱體驅動傳^在一個同軸空心圓柱體内，並經由這 接的方式來進行。。至於轉動的傳遞則最好是以嵌合連 本發明的另外一 滾柱軸承或滾接紅？ ^利的實施方式是以軸承組件（如 ,、 車承）來支撐設置在空心圓柱體内的傳動 ，以便使傳動軸處於易於被帶動的狀態。這個軸承可以 使設置在空心圓柱體内的傳動軸易於被發自壓力室的壓 沖擊帶動，並幾乎百分之百的將所獲得的移動量及/或 用力沖擊傳遞至拋光盤。 本發明之其他有利實施方式岣詳載於其他的申請專利

558477 五、發明說明（4) 範圍。 以下以一種實施方式並配合圖式對本發明的特點作進 /步的說明。 μ 第一圖 第二圖 第三圖 第四圖 通過拋光頭之中心軸的抛光頭配置示咅圖。 第一圖之II-II斷面圖。 第一圖之III-III斷面圖。 另外一種實施方式的III - 111斷面圖。 第一圖所示的拋光頭（1)具有一個拋光盤（3)。拋光盤 (3)上有一層拋光塗層（5)。拋光塗層（5)位於一個 ^ 之工件（39)的光學表面（41)上。 、$ Λ 拋光盤（3)是以鉸接方式與一根傳動軸（？）連接在一 起。這種實施方式使用的可抗扭轉鉸接具有一個内球窩關 節。為了達到可抗扭轉鉸接的效果，傳動軸（7)靠近拋光 盤的一端設有一個内球窩關節頭（19)，且這個内球 頭（1 9)嵌入拋光盤（3)内的一個缺口（ j 3)。 / ° ，定兀件（15)的作用是進一步確保内球窩關節頭（丨 :口拋=(3)之間的連接。固定元件有多種可能的種類， :没二在拋光盤上、可以嵌入内球窩 簧組件及/或彈簧銷。 J蜗口的弹 也可以將内球窩關節頭（丨9 )做 種情況，軸⑺上就要有一個盤上如果疋這 (19)以形成可杬扭轉之鉸接連接的缺口。 點是鉸接點（也就是拋光盤能豹 - k種作法的缺 一個黑〇與待拋光光學表面（f 3 = 2轉動作的那 u 1」之間的距離會變得比較 558477 五、發明說明（5) 大0 傳動軸（7 )可經由軸承元件（2 3 )被移動，並以具有抗 扭轉性的方式被容置在一個空心圓柱體（4 9 )内。空心圓柱 體（4 9 )會被拋光機上的一個在第一圖中未繪出的驅動裝置 驅動作旋轉運動，由於拋光盤與傳動軸之間係以可抗扭轉 的鉸接方式連接在一起，因此這個旋轉運動會經由軸承元 件（23)被完全傳遞至拋光頭的傳動軸（7)上。 在空心圓柱體（4 9 )中傳動軸（7 )遠離拋光頭的一端設 有一個液壓系統（或氣動系統），其作用是以足夠的拋光壓 力沖擊拋光頭。這個液壓系統（或氣動系統）具有一個内含 一個可移動之活塞（3 3 )的壓力室汽缸（3 1 )。為了使活塞 (33)不會跟著傳動軸（7)和空心圓柱體（49)轉動，可以在 壓力室汽缸（3 1)和空心圓柱體（4 9 )之間以及被活塞（3 3 )帶 動的連桿（3 2 )和傳動軸（7 )之間設置轉動軸承。為了對活 塞（33)提供足夠的壓力沖擊，故在壓力室汽缸（31)内的壓 力室（29)的一端連接至一個帶有壓力調節閥（37)和儲壓容 器（36)的壓力供應裝置（35)。經由壓力室（29)的壓力沖擊 會在活塞（3 3 )上形成一個沿著拋光頭（1)的中心軸（2 )的作 用力。這個作用力會造成拋光盤的移動，也就是當拋光塗 層（5)位於一個工件（39)的待拋光光學表面（41)上時，會 提高作用在待拋光光學表面上的拋光力。 θ 空心圓柱體（49)和傳動軸（7)之間的具抗扭轉性可移 動連接是由滾柱軸承（23)形成的。傳動軸（7)具有_個非 旋轉對稱的外部輪廓（43)，且最好是多角形的外部輪靡。

第8頁 558477 五、發明說明（6) 傳動軸（7)之外部輪廓（43)與空心 =(7)之外部輪廓⑷）的排歹I!方式設置在轴V元〜，二傳動 内，並可在傳動軸（7)之外部 I凡件（23) 或”(，轉動轴與傳動轴直這些滚^ ⑽内傳動軸⑺的滾柱軸承:衰為珠了軸二 移動連接，故將滾珠（53)置於空為^柱成體=扭轉性的可 ⑸）及傳動軸⑺的縱向溝槽（/、體(49)縱向溝槽 與傳動軸⑺的旋轉轴平行的方向延伸溝，朝 以滾珠軸承取代滾柱軸承的f 傳 ^種 ;，=”：區_，有-個非旋轉== 领，且最好是多角形的外部輪廓。 a I將對抛光方法作進一步的說明。抛光時直徑小於 f拋光光學表面之直徑的拋光頭會在待拋光光學； 上沿徑向方向來回移動。此時工件（39)及抛光盤均會以） ^目=的轉數在相同的方向上被驅動。在拋光盤通過待拋 光光于表面（41)時，拋光盤的轉數或工件的轉數可以依 拋光盤的徑向位置作改變。之所以要改變轉數是因為適 的改憂轉數可以使抛光磨損量更為均勻。 由於儲壓容器（36)的容積遠大於隨時變化的活塞（4) 容積，因此可以將汽缸内的壓力變化控制在很小的範圍 内，使拋光盤作用於待拋光光學表面的作用力可以維持不 變。壓力調節閥也有助於壓力變化的控制。 、 第9頁 558477 五、發明說明（7) 將前述的拋光頭連接在市面上現有的拋光機上即可用 於拋光之用，尤其適用於拋光非旋轉對稱的光學表面 (41 )，而且可以使整個拋光光學表面的拋光磨損一致。為 了使整個拋光光學表面的拋光磨損一致，必須使拋光盤 (3)的拋光塗層置於待拋光光學表面（41)上的面積盡可能 的大。經由可以對拋光頭的中心軸（2 )上的一個點在任意 方向上作翻轉運動的拋光盤及拋光盤之傳動軸（7)之間具 抗扭轉性的鉸接連接，以及拋光盤對準待拋光光學表面 (4 1)的表面輪廓移動的能力，均有助於使整個拋光光學表 面的拋光磨損一致。

第10頁 558477 圖式簡單說明 1 :拋光頭 2 :中心軸 3 :拋光盤 5 :拋光塗層（〜塗層） 7 :傳動軸 9 :鉸接連接 13 :拋光盤内的缺口 15 :固定元件 19 :内球窩關節頭 20 :缺口 2 3 :軸承元件 2 5 :滾筒或滾輪 29 :壓力室 31 :壓力室圓柱體 32 :連桿 3 3 :活塞 35 :壓力供應裝置 3 6 :儲壓容器 37 :壓力調節閥 39 ··工件 41 :光學表面 43 :外部輪廓 4 9 :空心圓柱體 51 :縱向溝槽

558477 圖式簡單說明 5 3 :滾珠 5 5 :傳動軸内的縱向溝槽 __11 第12頁

Claims (1)

1. 558477 六、申請專利範圍 ^^0101335 ---— τ______ m光頭，尤其是-種撤光“主二 =ϊ二^—根可作旋轉轉動的傳先#Λ表面用的拋光頭， 9接方式連接。 之間係以具抗扭轉性的i 7如申凊專利範圍第i項的拋 、 7):: =經由形狀喪合 員，其特徵為： U J專利範圍第1或2項的Ϊίΐ光盤(3)。 轉運動被二Λ在傳動轴⑺上可以對中-其特徵為：拋光 轉運動的位置。 中心軸上的一個點作翻 ：申請專利範圍第2項的拋光頭 ()的轉動被傳遞至拋光盤（3 ) ς =徵為：使傳動軸 構成。 狀嵌合係由鉸接連接所 5丄&如申請專利範圍第1或4項的拋光頭，甘 球窩關節形成鉸接連接。 ’ /、特徵為：以内 6 .如申請專利範圍第1項的拋光頭， 固定元件（1 5 )，以確保拋光盤（3 ) &紅徵為··具有一個 接連接。 和傳動軸（7)之間的鉸 7愿*如申請專利範圍第1項的拋光頭，其特科兔 穴力至（29)，發自壓力室（29)的壓力整二為、·具有一個 (3 )沿著拋光頭的中心軸（2 )移動。 可以導致拋光盤 %如申請專利範圍第7項的拋光頭，其 j包括一個壓力室圓柱體（31)，且壓2 ί為·壓力室 狄有—個可移動的活塞（33 )。 力至圓柱體（31)内 9.如申請專利範圍第8項的拋光頭，其特徵為：活塞(33)

   第13頁 558477 案號90101又％ 年

   六、申請專利範圍 與傳動軸（7 )之間具有連動關係。 10*如申請專利範圍第1項的拋光鹿 甘 (、7)係以具抗扭轉性並可沿著拋光的^特徵為 被設置在一個空心圓柱體（4 9 ) 、 4 、、X 傳動細 移動的方式 11·如申請專利範圍第1項的拋光 " (7)係以具抗扭轉性並可沿著拋光頭的^ j，為：傳動輻 設置，並與一個可轉動的活塞連接。 輛移動的方式 12·如申請專利範圍第1項的拋光。 " (7)至少在一個部分區域具有非 對&的=為：傳動 (43)。 轉對稱的外部輪廓 13·如申請專利範圍第1或2項的拋本一5 輪廓（4 3 )為一多角形輪廓。 S ’其特徵為··外 14·如申請專利範圍第1 2項的拋光 廓（4 3 )經由滾柱軸承（2 3，2 5 )與* ,、、二八特徵為··外部 性的連接。 a、圓柱體形成具抗扭^ 15·如申請專利範圍第1 2項的拋光 廓（43)具有内部設有滾珠（53)的縱潘二$徵為··外部輪 (7)經由滾珠（5 3)與内面具有反向的/曰^ 〇，傳動輛 圓柱體（49)連接。 縱向溝槽（51)的空心 .一種拋光機，其具有如申請專利餘圖笛j t 項之拋光頭。 把圍第1 - 1 5中至少任 17· 一種對點非對稱的任意形狀表面 轉動方向與待拋光光學表面的的方法，包 > 轉動方向一致的拋光 16· 括一個 盤（3) 部

   558477 案號 90101沿5 六、申請專利範圍 18·如申請專利範圍第1 7項的方法，其特徵 u 工件（39)的轉動頻率幾乎與拋光盤（3)的轉…·待拋光的 19·如申請專利範圍第1 7項的方法，其特微頻率相同。 (3)對待拋光的工件（39)作徑向運動。 〜、·抛光盤 2 0 ^如申請專利範圍第丨7項的方法，其特 的麼力係依據待拋光光學表面（4 J :壓力室 置在待振光光學表面（41)上的ίίΓ輪廓而調 3先定拋光壓力作用在待拋光光ίϊί是以一個 21·如申§月專利範圍第17項的方法，2面（41)上。 9如9申請範圍第“14任-項的拋光頭 為：裝有-個

   〉如、申睛專利範圍第1 7或1 9項的方法，发牲 盤（3)或待拋光光舉主 八特徵為：拋光 的徑向位置而改變"'表面（41 )的轉動頻率係依據拋光盤（3) 2 3 ·如申凊專利範園第2 2項的方&， 如申請專利範圍第Ul4任—項㈣光^徵為.裝有-個

   第15頁