WO2003033205A1 - Vorrichtung und verfahren zur komplettbearbeitung von zweiseitig optisch aktiven linsen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur komplettbearbeitung von zweiseitig optisch aktiven linsen Download PDF

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WO2003033205A1
WO2003033205A1 PCT/EP2002/011518 EP0211518W WO03033205A1 WO 2003033205 A1 WO2003033205 A1 WO 2003033205A1 EP 0211518 W EP0211518 W EP 0211518W WO 03033205 A1 WO03033205 A1 WO 03033205A1
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WO
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lens
processing
holding device
optical axis
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/011518
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gunter Schneider
Helwig Buchenauer
Klaus Krämer
Original Assignee
Schneider Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Application filed by Schneider Gmbh & Co. Kg filed Critical Schneider Gmbh & Co. Kg
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Priority to EP02774715A priority patent/EP1436119B2/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/0012—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor for multifocal lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/0031—Machines having several working posts; Feeding and manipulating devices
    • B24B13/0037—Machines having several working posts; Feeding and manipulating devices the lenses being worked by different tools, e.g. for rough-grinding, fine-grinding, polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices

Definitions

  • the invention relates to a device for processing a bilaterally optically active lens with a cutting, milling and / or a polishing unit for machining at least a first side of the lens and a method for machining a bilaterally optically active lens with a cutting, Milling and / or a polishing unit for processing at least a first side of the lens, the lens being held by a first holding device assigned to a second side.
  • a lens blank made of plastic or glass is used, one or first side of which already shows the final optically effective shape.
  • Such lens blanks are stored in increments with regard to the radii of curvature of the spherical surface.
  • the lens blank is blocked, that is to say it is fastened with the front surface or first side to a block piece which is clamped into the chuck of a lens grinding machine.
  • the front or first side is usually provided with an individual varifocal surface by means of a cutting process.
  • a progressive surface is understood to mean a surface that deviates in parts from a symmetrical - generally spherical - base surface, so that a progressive lens with near and far vision areas and the corresponding transition areas is created.
  • the base surface of the front surface or first side is tilted, offset and / or phase-shifted relative to the rear surface or second side.
  • the lens blank has previously been attached to a block by means of a metallic paste with the rear surface.
  • the lens blocked in this way is clamped into the head of a workpiece spindle for processing. Since the lens blank is attached directly to the block piece, the tilt, the offset and / or the phase position during the blocking must be taken into account by attaching the lens blank to the block piece at an incline or offset. Blocking takes a long time. A separate machine is also required for this. Despite all care, this additional step results in certain, unavoidable inaccuracies.
  • a machine for producing lenses is already known from EP 0 849 038 A3.
  • the machine has a cutting unit and a polishing unit for processing one side of a lens.
  • a Complete machining of the lens on both sides is not intended.
  • a method is known from US Pat. No. 5,205,076, in which a jacket surface is also worked out when machining the first side of the lens blank for a plastic contact lens, but no contact surface for clamping the turned lens blank.
  • the axis of the lateral surface coincides with the workpiece spindle axis, so that when the lens blank is received in a holding device for machining the second side, the lens blank is not tilted, so that the method is not suitable for producing lenses in a simple manner in which the optical axes on both sides do not coincide.
  • the invention is based on the object of designing and designing a device and a method in such a way that complete processing of the lens is ensured on both sides.
  • a reclamping unit is provided for reclamping the lens from the first side to the second side for the purpose of processing the second side of the lens. This ensures that the lens is picked up or clamped on this side after the processing of the first side, the unprocessed second side being separated from a recording adapter and then processed.
  • the processing of the first side by means of a mounting adapter has the advantage that, regardless of the shape of the first surface to be produced, there is optimal space available for processing.
  • the lens can be used Machining can also be clamped directly over their cylindrical basic shape.
  • the transformer unit has a second holding device for the lens and the lens can be supported relative to the second holding device via at least one positioning feature, the positioning feature having a reference to the first and / or to the second side of the lens for its alignment ,
  • the reference between the positioning feature and the first side serves to align the lens in the second holding device with respect to an optical axis of the first side.
  • the positioning feature is generated in the same setup while processing the first page.
  • the first side or the first holding surface or the support part, which is used to process the first side can also be used as a positioning feature.
  • the relationship between this first holding surface or the support part to the first side is given.
  • the relationship between the first page and the second page is there anyway.
  • the support member is then removed by the second holding device after tensioning.
  • a robot arm can also be used as the second holding device or for reclamping.
  • the position feature is designed as a reference surface, the reference surface being aligned with respect to an optical axis of the first side and / or the second side.
  • the reference surface is a part of the edge of the lens that remains after processing the first side of the lens. With or after editing the second page, this reference surface is removed.
  • the second reference surface can be designed as a side or lateral surface of the lens and is arranged perpendicular to the reference surface, that is to say essentially parallel to the optical axis of the first side and / or the second side.
  • the reference surface designed as a side surface ideally represents the later outer surface of the lens for a frame, i. h
  • the lens does not have to go through any subsequent edge processing.
  • the first holding surface or the supporting part, which is used for machining the first side, or the axis position of the robot, which fixes the lens position, can also be used as a positioning feature.
  • the second holding device has at least two holding parts, each with at least one system assigned to at least one reference surface.
  • the uniform design of the system and the holding part ensures precise positioning of the lens without additional reference between the system and the holding part.
  • the contact of the lens holder is designed as a counter surface to the ring surface or reference surface of the lens blank and extends perpendicular to the workpiece spindle axis.
  • a support part which can be brought into contact with the first side of the lens, the support part having a plastically and / or elastically deformable surface which can be applied to the first side of the lens and the surface made of a bandage - And / or filler is formed and / or curable.
  • This provides support for the lens, which is used to process the second side guaranteed.
  • a device for signing and / or marking the lens is provided. This ensures that the lens is positioned later in a component, such as an eyeglass frame.
  • the signing takes place either in a cutting unit by a tool and / or in a transformer unit by a laser.
  • the marking also serves to position the lens relative to the holding device, provided that the reference is not guaranteed by the reclamping device during reclamping.
  • a washing and / or rinsing device is provided for the lens.
  • the first side of the lens can thus be cleaned before reclamping and the finished lens before removal.
  • the washing and / or rinsing device is provided in a polishing unit.
  • the reference surface is arranged orthogonally or parallel to the optical axis of the first side and / or the second side of the lens.
  • the orthogonally arranged reference surface serves for vertical alignment, the parallel arranged reference surface determining the radial position of the lens. It is also possible to ensure the alignment of the lens in the vertical and radial directions over a shaped surface.
  • the task is solved by the following process steps: Clamping the lens blank in a lens holder or holding device which can be rotated about a workpiece spindle axis. Working out a first optically active surface with an optical axis on the first side of the lens blank. Generating a clamping shoulder with a cylindrical lateral surface, the axis of which lies essentially in the workpiece spindle axis, this step also being able to take place before the first optically active surface is worked out.
  • Another method therefore provides for the following steps. Clamping the lens blank in a lens holder rotatable about a workpiece spindle axis. Working out a first optically active surface with an optical axis on the first side of the lens blank, the optical axis of this surface lying essentially in the workpiece spindle axis. Generating a clamping shoulder with a cylindrical outer surface and an annular support surface, the axis defined by the outer surface and the annular surface being offset and / or tilted relative to the optical axis of the first optically active surface, this step also taking place before the first optically active surface is worked out can. Removal and turning of the previously processed lens blank.
  • the second surface is now machined, with its optical axis coinciding with the workpiece spindle axis.
  • the description of the invention speaks of an optical axis of a varifocal surface, it means an axis that describes the mean curvature of the varifocal surface and is based on the optical axis of the underlying symmetrical base surface.
  • the clamping shoulder has a cylindrical outer surface and an annular support surface running perpendicular thereto.
  • the outer surface is gripped by pliers or holding parts of a lens holder or holding device in order to hold the lens blank in a rotationally fixed manner, the bearing surface resting on the systems of the holding parts. Since the normal of the support surface is tilted with respect to the blank axis and the upper end or the contact of the holding parts or their contact lies in a counter surface running perpendicular to the workpiece spindle axis, the lens blank is held in the lens holder with an axis tilted with respect to the workpiece spindle axis.
  • the main surface axes of the two sides must be correlated with one another. This can also be taken into account in the clamping shoulder by incorporating a phase marking, which interacts mechanically or optically with a corresponding counter marking on the lens holder, into the clamping shoulder. This makes it possible to insert the turned lens blank into the lens holder precisely in phase to be used so that the control, which knows the relative position of the workpiece spindle to the machining tool, thus also receives information about the phase alignment of the lens blank and can thus effect phase-correct machining of the second side.
  • one or more line markings or signatures are also incorporated, which make it possible to set and check the angular position of the two optical surfaces relative to one another for processing the second page.
  • Such line markings also called signatures, are also applied on the second page.
  • the line markings contain in particular information about the position of the major and minor axes of the lens base. Markings on both sides are mainly required for edge processing of spectacle lenses, which have to be inserted in the spectacle frames precisely in phase.
  • the lens is optionally provided with a position feature having a reference to the first side and / or the second side by means of the cutting process and the lens after the cutting and / or after the polishing of a first side and before removal from the first holding device or before the first holding device is released from a second holding device and aligned relative to the second holding device by means of the positioning feature.
  • the positioning feature can also be used here be incorporated as a phase marker in the clamping shoulder, so that a precise insertion of the turned lens blank is possible.
  • polishing includes the finest diamond processing or processing without additives, only with water. As a result, minimal cutting marks are revised or removed.
  • a receiving adapter arranged on the second side of the lens for processing the first side is possibly detached from the second side of the lens and the second side of the lens is processed by the cutting and / or polishing unit.
  • the first side or the first receiving surface or the support part for processing the first side serves as a position feature for processing the second side.
  • the lens is clamped in the radial direction by holding parts of the second holding device, the positioning feature of the lens designed as a reference surface being brought into contact with at least one holding part or a contact of the holding part.
  • the system is point-shaped, line-shaped or flat, so that the reference surface can be created.
  • the reference surface is arranged perpendicular or parallel to an optical axis of the lens and that a support part is brought into contact on the first side.
  • the support part has a plastic elastic surface, which is hardened after application, so that the lens is supported without tension.
  • a marking and / or signing for later alignment of the lens is placed or incorporated on the first side and / or on the second side, a protective layer or a protective film being arranged on the first side after processing .
  • the signing can be done by a laser immediately before reclamping or with the cutting or milling process.
  • the marking also serves to position the lens relative to the holding device, provided that the reference is not guaranteed by the reclamping device during reclamping.
  • the phase position of the lens relative to a further lens or relative to the spectacle frame or to the transformer device is ensured by the signature.
  • the lens is washed after processing the first side or after polishing and before applying the protective layer or the protective film, and the first side and / or the second side is provided with a coating. For practical reasons, coating both sides at once is of greater importance.
  • the lens is held by the clamping jaws of the second holding device after the processing of the first side and before removal from the first holding device.
  • the position of the lens relative to the first holding device is thus from the system control to the second holding device transferable.
  • the use of signatures and / or markings can be omitted.
  • the lens is detached from a receiving adapter after processing the first side and / or is detached from a support part after processing of the second side. This ensures the processing or completion of the lens after the respective processing step.
  • edge processing is carried out before or after coating for later positioning and attachment of the lens to the spectacle frame.
  • Edge processing after coating removes critical coating areas in the edge area and creates special attachment options by rounding the shape, grooving and drilling the lens for attachment to the eyeglass frame.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a lens with adapter on the second side
  • Figure 2 is a schematic diagram of a lens with a support member and jaws
  • FIG 3 shows a schematic diagram of a complete machining unit with a cutting and / or milling unit, a polishing unit and a clamping unit;
  • Figure 4-9 the successive steps in the processing of a lens from a lens blank.
  • the lens 1 shown in FIG. 1 has an optically active first side 1.1 and a second side 1.2 to be processed. According to FIG. 1, the lens 1 is connected via a mounting adapter 6 and a mounting pin 6.1 to a workpiece spindle, not shown, of a cutting, milling unit 7. In an embodiment, not shown, the cylindrical lens is received directly in the tool spindle.
  • the lens 1 is glued to the receiving adapter 6 according to FIG. 1, so that the first side 1.1 of the lens 1 can be processed.
  • the lens 1 also has a reference surface 4.1 which is arranged orthogonally to the optical axis 1.3.
  • the reference surface 4.1 is part of the still protruding material of the former raw lens 1, which is processed according to FIG. 2 in a further processing step to the second side 1.2 of the lens 1.
  • a side surface 4.2 is provided, which is arranged perpendicular to the reference surface 4.1 and also has a reference to the optical axis 1.3.
  • the lens 1 is arranged rotated so that the already processed first side 1.1 of the lens 1 is received by two clamping jaws 3.1, 3.2 of a second holding device 3 of a transformer unit 2 can be.
  • the second side 1.2 now points upwards according to FIG. 2 and the receiving adapter 6 is removed.
  • the second page 1.2 is freely accessible in this position and can be edited.
  • the relative position of the lens 1 to the workpiece spindle (not shown) according to FIG. 1 and the relative position of the lens 1 to the holding part 3.1 are preserved.
  • the lens 1 lies with the reference surface 4.1 on a system 3.3 or system 3.3 'of the clamping jaw 3.2 or the clamping jaw 3.1 and is thus aligned with the optical axis 1.3 of the first side 1.1.
  • the optical axis 1.3 now runs approximately parallel to a tool spindle (not shown) or parallel to the side surface 4.2 of the first side 1.1.
  • the side surface 4.2 is used to determine the position of the radial alignment of the lens 1.
  • the lens 1 is held in the radial direction by the clamping jaws 3.1, 3.2 via the side surface 4.2.
  • a support part 5 which has a hardenable surface 5.1, such as an adhesive.
  • the supporting part 5 is connected to a tool spindle, not shown, via a mounting pin 5.2.
  • the surface 5.1 is in this case elastically-plastically deformable and can be applied or pressed against the lens 1 or the first side 1.1 from below to clamp the lens 1 by the clamping jaw 3.1.
  • the surface 5.1 thus adapts to the geometry of the first side 1.1 the lens 1 and offers sufficient support after curing.
  • Complete machining unit 10 has a cutting, milling unit 7, an adjoining polishing unit 8, a reclamping unit 2 and a coating unit 9.
  • the lens is passed on to the polishing unit 8.
  • the lens 1 is washed in the polishing unit 8, rotated via the transformer unit 2 according to FIG. 1, 2 and delivered to the cutting or milling unit 7 for processing the second side 1.2.
  • the second side 1.2 is then polished and washed in the polishing unit 8.
  • the lens 1 is detached from the receiving adapter 6 or after the second side 1.2 has been processed from the support part 5 and held by the clamping jaws 3.1, 3.2.
  • a unit or a station is optionally provided for covering the lens 1 with a protective layer or a protective film, such as a plastic film, so that the surface of the first side 1.1 that has already been processed is not damaged by the second side 1.2 during processing.
  • a protective layer or a protective film such as a plastic film
  • the lens in the transformer unit 2 is signed with a laser, for example, and / or to the Coating unit 9 passed on, which then leaves it completely processed.
  • FIG. 4 shows a cylindrical lens blank 1 with a first side 1.1 and a second side 1.2, both of which extend perpendicular to the blank axis 1.4.
  • the lens blank 1 is in one
  • Blank axis 1.4 coincides with the workpiece spindle axis.
  • the optically active surface of the first side 1.1 is first worked out with a turning tool 11.
  • the optically active surface 1.1 is a spherical surface, the optical axis 1.3 of which coincides with the blank axis 1.4.
  • a progressive surface can also be generated here, the optical axis 1.3 being the axis of the base of the progressive surface.
  • the processing is carried out with a rapidly rotating workpiece spindle, the turning tool 11 being moved up and down in the axial direction in accordance with the rotation of the workpiece spindle and being slowly adjusted in the radial direction.
  • a clamping shoulder 4 is generated in the same clamping. This consists of a circumferential step 4.3 with a lateral surface 4.2 and an annular surface 4.1 running perpendicular to it.
  • the stage 4.3 can also be formed offset from the optical axis 1.3.
  • a laterally offset turning tool 11 is used in order to also be able to work on the areas which present themselves as an undercut.
  • the processing of the first side 1.1 of the lens blank 1 is thus completed. It is now removed from the clamping and turned and inserted with the first page 1.1 downwards in phase again with the aid of a phase marking in the form of a line marking in the clamping. Such a marking can be dispensed with if the reclamping takes place in a controlled manner, that is to say if the phase position of the lens 1 with respect to the spindle is known and this information is not lost due to the controlled movement of the conversion tool 3, so that the turned lens 1 again in phase with the Chuck of a phase-controlled spindle is used.
  • the lens blank 1 is detected at step 4.3, the Pliers 3.1, 3.2 of the lens holder 3 capture the outer surface 4.2 and hold the lens blank 1 in a rotationally fixed manner.
  • the Pliers 3.1, 3.2 of the lens holder 3 capture the outer surface 4.2 and hold the lens blank 1 in a rotationally fixed manner.
  • the Pliers 3.1, 3.2 of the lens holder 3 capture the outer surface 4.2 and
  • Lens blanks 1 are tilted with respect to the workpiece spindle axis.
  • the second side 1.2 lying above is now processed to a progressive surface, that is the second optical surface 1.2, the optical axis 1.4 of which coincides with the workpiece spindle axis and thus tilted and possibly offset with respect to the optical axis 1.3 of the first side 1.1 is.
  • a line marking can be generated when processing the first side 1.1, which is taken into account when processing the second side 1.2.
  • the lens blank 1 is aligned on the basis of the line marking. It also forms the starting point for editing the second page 1.2.
  • the lens formed from the lens blank 1 is removed from the lens receptacle 3 and edge processing is carried out, at least the material region, here shown with double hatching, which forms the annular surface of the clamping being removed.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer zweiseitig optisch aktiven Linse 1 mit einer Schneid-, Fräseinheit 7, und/oder einer Poliereinheit 8 zum Bearbeiten mindestens einer ersten Seite der Linse, wobei eine Umspanneinheit 2 zum Umspannen der Linse 1 zwecks Bearbeitung einer zweiten Seite 1.2 der Linse vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Komplettbearbeitung von zweiseitig optisch aktiven Linsen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer zweiseitig optisch aktiven Linse mit einer Schneid-, Fräs-, und/oder einer Poliereinheit zum Bearbeiten mindestens einer ersten Seite der Linse und ein Verfahren zum Bearbeiten einer zweiseitig optisch aktiven Linse mit einer Schneid-, Fräs- und/oder einer Poliereinheit zum Bearbeiten mindestens einer ersten Seite der Linse, wobei die Linse über eine einer zweiten Seite zugeordneten ersten Haltevorrichtung gehalten wird.
Bei den bisher bekannten Verfahren wird ein Linsenrohling aus Kunststoff oder Glas genutzt, dessen eine bzw. erste Seite schon die endgültige optisch wirksame Form ausweist. Bei Brillengläsern ist dies die vordere, also dem Auge abgewandte Seite, die in der Regel eine sphärische Fläche bildet. Derartige Linsenrohlinge werden in Abstufungen hinsichtlich der Krümmungsradien der sphärischen Fläche bevorratet. Zur schleifenden torischen Bearbeitung der hinteren Fläche bzw. zweiten Seite wird der Linsenrohling aufgeblockt, das heißt, mit der vorderen Fläche bzw. ersten Seite an einem Blockstück befestigt, das in das Spannfutter einer Linsenschleifmaschine eingespannt wird. Zur Herstellung einer individuellen Linse, die an den multiplen Augenfehler einer bestimmten Person angepasst ist, wird die vordere bzw. erste Seite in der Regel mittels eines spanenden Verfahrens mit einer individuellen Gleitsichtfläche versehen. Unter einer Gleitsichtfläche versteht man eine Fläche, die in Teilbereichen von einer symmetrischen - in der Regel sphärischen - Grundfläche abweicht, so dass eine Gleitsichtlinse mit Nah- und Weitsichtbereichen und den entsprechenden Übergangsbereichen entsteht. Zum Ausgleich bestimmter Augenfehler ist es außerdem notwendig, dass die Grundfläche der vorderen Fläche bzw. ersten Seite gegenüber der hinteren Fläche bzw. zweiten Seite gekippt, versetzt und/oder phasenverdreht ist.
Zur Erzeugung der Gleitsichtfläche wird der Linsenrohling bisher mit der hinteren Fläche auf einem Blockstück mittels einer metallischen Paste befestigt. Die so aufgeblockte Linse wird zur Bearbeitung in den Kopf einer Werkstückspindel eingespannt. Da der Linsenrohling unmittelbar auf dem Blockstück befestigt wird, muss die Kippung, der Versatz und/oder die Phasenlage beim Aufblocken berücksichtigt werden, indem der Linsenrohling geneigt bzw. versetzt am Blockstück befestigt wird. Dadurch dauert das Aufblocken recht lange. Außerdem wird hierfür eine gesonderte Maschine benötigt. Trotz aller Sorgfalt ergeben sich durch diesen zusätzlichen Schritt gewisse, nicht zu vermeidende Ungenauigkeiten.
Es ist bereits eine Maschine zum Herstellen von Linsen aus der EP 0 849 038 A3 bekannt. Die Maschine verfügt hierbei über eine Schneideinheit und eine Poliereinheit zum Bearbeiten einer Seite einer Linse. Eine Komplettbearbeitung der Linse auf beiden Seiten ist nicht vorgesehen.
Aus der US PS 5,205,076 ist zwar ein Verfahren bekannt, bei dem ebenfalls beim Bearbeiten der ersten Seite des Linsenrohlings für eine Kontaktlinse aus Kunststoff eine Mantelfläche, aber keine Auflagefläche für die Einspannung des gewendeten Linsenrohlings herausgearbeitet wird. Offensichtlich stimmt die Achse der Mantelfläche mit der Werkstückspindelachse überein, wodurch bei der Aufnahme des Linsenrohlings in eine Haltevorrichtung zum Bearbeiten der zweiten Seite keine Kippung des Linsenrohlings erfolgt, so dass das Verfahren nicht geeignet ist, auf einfache Weise Linsen herzustellen, bei denen die optischen Achsen beider Seiten nicht zusammenfallen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren derart auszubilden und auszugestalten, dass eine Komplettbearbeitung der Linse auf beiden Seiten gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass eine Umspanneinheit zum Umspannen der Linse von der ersten Seite auf die zweite Seite zwecks Bearbeitung der zweiten Seite der Linse vorgesehen ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Linse nach der Bearbeitung der ersten Seite auf dieser Seite aufgenommen bzw. eingespannt wird, wobei die unbearbeitete zweite Seite von einem Aufnahmeadapter getrennt und anschließend bearbeitet wird. Das Bearbeiten der ersten Seite mittels eines Aufnahmeadapters hat den Vorteil, dass unabhängig von der herzustellenden Form der ersten Oberfläche optimale Platzverhältnisse beim Bearbeiten gegeben sind. Wahlweise kann die Linse zum Bearbeiten auch direkt über ihre zylindrische Grundform eingespannt werden.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Umspanneinheit eine zweite Haltevorrichtung für die Linse aufweist und die Linse über mindestens ein Positioniermerkmal relativ zur zweiten Haltevorrichtung lagerbar ist wobei das Positioniermerkmal eine Referenz zu der ersten und/oder zu der zweiten Seite der Linse zu deren Ausrichtung aufweist. Die Referenz zwischen dem Positioniermerkmal und der ersten Seite dient der Ausrichtung der Linse in der zweiten Haltevorrichtung mit Bezug zu einer optischen Achse der ersten Seite. Das Positioniermerkmal wird hierbei während der Bearbeitung der ersten Seite in der gleichen Aufspannung generiert. Als Positioniermerkmal kann auch die erste Seite oder die erste Haltefläche bzw. das Stützteil, das zum Bearbeiten der ersten Seite dient, verwendet werden. Der Bezug zwischen dieser ersten Haltefläche bzw. dem Stützteil zur ersten Seite ist gegeben. Der Bezug zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite ist ohnehin vorhanden. Das Stützteil wird dann nach dem Spannen durch die zweite Haltevorrichtung entfernt. Als zweite Haltevorrichtung bzw. zum Umspannen kann auch ein Roboterarm verwendet werden.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Positionsmerkmal als Referenzfläche ausgebildet ist, wobei die Referenzfläche mit Bezug zu einer optischen Achse der ersten Seite und/oder der zweiten Seite ausgerichtet ist. Die Referenzfläche ist hierbei ein Teil des Randes der Linse, der nach dem Bearbeiten der ersten Seite der Linse stehen bleibt. Mit dem bzw. nach dem Bearbeiten der zweiten Seite wird diese Referenzfläche abgetragen. Neben der einen Referenzfläche ist auch eine zweite Referenzfläche von Vorteil, die ebenfalls mit dem Bearbeitungsprozess der ersten Seite der Linse gefertigt ist. Die zweite Referenzfläche kann als Seiten- oder Mantelfläche der Linse ausgebildet sein und ist senkrecht zur Referenzfläche, also im Wesentlichen parallel zur optischen Achse der ersten Seite und/oder der zweiten Seite angeordnet. Die als Seitenfläche ausgebildete Referenzfläche stellt im optimalen Fall die spätere Außenfläche der Linse für eine Fassung dar, d. h die Linse muss keine nachträgliche Randbearbeitung durchlaufen. Als Positioniermerkmal ist auch die erste Haltefläche bzw. das Stützteil, das zum Bearbeiten der ersten Seite dient oder die Achsstellung des Roboters, die die Linsenposition fixiert, verwendbar.
Vorteilhaft ist es auch, dass die zweite Haltevorrichtung mindestens zwei Halteteile mit jeweils mindestens einer, mindestens einer Referenzfläche zugeordneten Anlage aufweist. Die einheitliche Ausbildung von der Anlage und dem Halteteil gewährleistet eine genaue Positionierung der Linse ohne zusätzliche Referenz zwischen der Anlage und dem Halteteil. Die Anlage der Linsenaufnahme ist als Gegenfläche zur Ringfläche bzw. Referenzfläche des Linsenrohlings ausgebildet und erstreckt sich senkrecht zur Werkstückspindelachse .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass ein mit der ersten Seite der Linse zur Anlage bringbares Stützteil vorgesehen ist, wobei das Stützteil eine an die erste Seite der Linse anlegbare plastisch und/oder elastisch verformbare Oberfläche aufweist und die Oberfläche aus Binde- und/oder Füllmittel gebildet und/oder aushärtbar ist. Somit ist eine Unterstützung der Linse gegeben, die die Bearbeitung der zweiten Seite gewährleistet. Das Aushärten der Oberfläche bzw. des
Klebers gewährleistet eine vorspannungsfreie Auflage der
Linse und damit eine reproduzierbare Bearbeitung der zweiten Seite.
Vorteilhaft ist es ferner, dass eine Vorrichtung zum Signieren und/oder Markieren der Linse vorgesehen ist. Damit ist die Positionierung der Linse in ihrer späteren Aufnahme innerhalb eines Bauteils, wie zum Beispiel ein Brillengestell, gewährleistet. Die Signierung erfolgt hierbei entweder in einer Schneideinheit durch ein Werkzeug und/oder in einer Umspanneinheit durch einen Laser. Zusätzlich dient die Markierung auch der Positionierung der Linse relativ zur Haltevorrichtung, sofern der Bezug durch die Umspannvorrichtung beim Umspannen nicht gewährleistet wird.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass eine Wasch- und/oder Spülvorrichtung für die Linse vorgesehen ist. Die erste Seite der Linse kann somit vor dem Umspannen und die fertig bearbeitete Linse vor der Entnahme gereinigt werden. Die Wasch- und/oder Spülvorrichtung ist hierbei in einer Poliereinheit vorgesehen.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Referenzfläche orthogonal oder parallel zur optischen Achse der ersten Seite und/oder der zweiten Seite der Linse angeordnet ist. Die orthogonal angeordnete Referenzfläche dient dabei der vertikalen Ausrichtung, wobei die parallel angeordnete Referenzfläche die radiale Lage der Linse bestimmt. Es ist auch möglich, die Ausrichtung der Linse in vertikaler und in radialer Richtung über eine Formfläche zu gewährleisten. Gelöst wird die Aufgabe durch folgende Verfahrensschritte: Einspannen des Linsenrohlings in eine um eine Werkstückspindelachse drehbare Linsenaufnahme bzw. Haltevorrichtung. Herausarbeiten einer ersten optisch aktiven Fläche mit einer optischen Achse auf der ersten Seite des Linsenrohlings. Erzeugen eines Spannabsatzes mit einer zylindrischen Mantelfläche, deren Achse im Wesentlichen in der Werkstückspindelachse liegt, wobei dieser Schritt auch vor dem Herausarbeiten der ersten optisch aktiven Fläche erfolgen kann.
Entnahme und Wenden des so weit bearbeiteten Linsenrohlings, Einspannen des gewendeten Linsenrohlings am Spannabsatz in die schon zuvor benutzte oder eine andere Linsenaufnahme, Herausarbeiten einer zweiten optischen Fläche mit einer optischen Achse auf der zweiten Seite des Linsenrohlings, wobei die optische Achse dieser Fläche versetzt oder gekippt zur optischen Achse der ersten Fläche verläuft .
Bei dieser Methode wird die Kippung bzw. der Versatz bei der Bearbeitung der Seiten, insbesondere bei der zweiten Seite berücksichtigt, das heißt, dass die Bewegungsbahn des Werkzeuges nicht nur die eigentliche Gleitsichtfläche, sondern auch die Kippung der Grundfläche berücksichtigt. Diese Methode ist zwar durchaus praktikabel, benötigt aber einen sehr dynamischen Stellmotor für das Werkzeug, da dieses wegen der gegenüber der Werkstückspindelachse gekippten Grundfläche größere Hubamplituden durchfahren muss .
Eine weitere Methode sieht daher die folgenden Schritte vor. Einspannen des Linsenrohlings in eine um eine Werkstückspindelachse drehbare Linsenaufnahme. Herausarbeiten einer ersten optisch aktiven Fläche mit einer optischen Achse auf der ersten Seite des Linsenrohlings, wobei die optische Achse dieser Fläche im Wesentlichen in der Werkstückspindelachse liegt. Erzeugen eines Spannabsatzes mit einer zylindrischen Mantelfläche und einer ringförmigen Auflagefläche, wobei die durch die Mantelfläche und die Ringfläche definierte Achse versetzt und/oder gekippt zur optischen Achse der ersten optisch aktiven Fläche verläuft, wobei dieser Schritt auch vor dem Herausarbeiten der ersten optisch aktiven Fläche erfolgen kann. Entnahme und Wenden des so weit bearbeiteten Linsenrohlings. Einspannen des gewendeten Linsenrohlings in die schon zuvor benutzte oder eine andere Linsenaufnahme, so dass die Achse des Spannabsatzes mit der Werkstückspindelachse übereinstimmt. Herausarbeiten einer zweiten optischen Fläche mit einer optischen Achse auf der zweiten Seite des Linsenrohlings, wobei die optische Achse dieser Fläche ebenfalls im Wesentlichen in der Werkstückspindelachse liegt. Die jeweils notwendige Neigung bzw. den jeweils notwendigen Versatz des Linsenrohlings beim Bearbeiten der zweiten Seite erhält man demnach durch ein Herausarbeiten eines Spannabsatzes, dessen Achse gegenüber der optischen Achse der ersten optischen Fläche gekippt und/oder versetzt ist, so dass der gewendete Linsenrohling gekippt und/oder versetzt eingespannt werden kann. Die zweite Fläche wird nun bearbeitet, wobei ihre optische Achse mit der Werkstückspindelachse übereinstimmt. Dadurch wird die Führung des Werkzeugs wesentlich vereinfacht; dieses braucht lediglich einer Bahn zu folgen, die in der Hauptsache der symmetrischen Grundfläche folgt. Erhebungen oder Vertiefungen, die die Gleitsichtfläche definieren, stellen nur eine kleine Abweichung dar, die leicht in die Bewegungsbahn eingerechnet werden kann. Insgesamt ergeben sich dadurch kleinere Hübe des Werkzeugs in axialer Richtung, als wenn zusätzlich noch die Kippung bzw. ein Versatz herausgearbeitet werden müsste. Beiden Verfahren ist somit gemeinsam, dass auf das zeitaufwendige, eine zusätzliche Maschine benötigende und durchaus mit Fehlern behaftete Aufblocken verzichtet werden kann.
Wenn bei der Beschreibung der Erfindung von einer optischen Achse einer Gleitsichtfläche die Rede ist, so ist damit eine Achse gemeint, die die mittlere Krümmung der Gleitsichtfläche beschreibt und sich an der optischen Achse der zugrundeliegenden symmetrischen Grundfläche orientiert.
Wie erläutert, weist der Spannabsatz eine zylindrische Mantelfläche und eine dazu senkrecht verlaufende ringförmige Auflagefläche auf. Die Mantelfläche wird von Zangen bzw. Halteteilen einer Linsenaufnahme bzw. Haltevorrichtung erfasst, um den Linsenrohling drehfest zu halten, wobei die Auflagefläche auf den Anlagen der Halteteile aufliegt. Da die Normale der Auflagefläche gegenüber der Rohlingachse gekippt ist und der obere Abschluss bzw. die Anlage der Halteteile bzw. deren Anlage in einer senkrecht zur Werkstückspindelachse verlaufenden Gegenfläche liegt, wird der Linsenrohling mit einer gegenüber der Werkstückspindelachse gekippten Achse in der Linsenaufnahme gehalten.
Die Hauptflächenachsen der beiden Seiten müssen miteinander korreliert werden. Auch dies kann beim Spannabsatz mit berücksichtigt werden, indem eine Phasenmarkierung, die mit einer entsprechenden Gegenmarkierung an der Linsenaufnahme mechanisch oder optisch zusammenwirkt, in den Spannabsatz eingearbeitet wird. Dies ermöglicht es, den gewendeten Linsenrohling phasengenau in die Linsenaufnahme einzusetzen, so dass die Steuerung, die die relative Lage der Werkstückspindel zum Bearbeitungswerkzeug kennt, damit auch eine Information über die Phasenausrichtung des Linsenrohlings erhält und damit eine phasengerechte Bearbeitung der zweiten Seite bewirken kann.
Wegen der Kippung der Achse der Mantelfläche entstehen auf einer Seite der Linse Hinterschnitte, so dass zur Erzeugung des Spannabsatzes mit einem Drehmeißel gearbeitet wird, der zur Rohlingachse hin abgesetzt bzw. gekröpft ist.
Bei der Bearbeitung der ersten Seite werden außerdem eine oder mehrere Strichmarkierungen bzw. Signierungen eingearbeitet, die es ermöglichen, für die Bearbeitung der zweiten Seite die Winkellage der beiden optischen Flächen zueinander einzustellen und zu kontrollieren. Solche Strichmarkierungen, auch Signierungen genannt, werden auch auf der zweiten Seite angebracht. Die Strichmarkierungen enthalten insbesondere Informationen über die Lage der Haupt- und Nebenachsen der Linsengrundfläche. Markierungen auf beiden Seiten werden vorwiegend für eine Randbearbeitung von Brillengläsern benötigt, die phasengenau in Brillenfassungen eingesetzt werden müssen.
Gelöst wird die Aufgabe zudem dadurch, dass die Linse wahlweise mittels des Schneidvorgangs mit einem eine Referenz zur ersten Seite und/oder zur zweiten Seite aufweisenden Positionsmerkmal versehen wird und die Linse nach dem Schneiden und/oder nach dem Polieren einer ersten Seite und vor der Entnahme aus der ersten Haltevorrichtung bzw. vor dem Lösen der ersten Haltevorrichtung von einer zweiten Haltevorrichtung erfasst und mittels des Positioniermerkmals relativ zur zweiten Haltevorrichtung ausgerichtet wird. Das Positioniermerkmal kann hierbei auch als Phasenmarkierung in den Spannabsatz eingearbeitet sein, so dass ein phasengenaues Einsetzen des gewendeten Linsenrohlings möglich ist.
Das Polieren beinhaltet neben der üblichen mechanischen und chemischen Bearbeitung eine feinste Diamantbearbeitung oder die Bearbeitung ohne Zusätze, nur mit Wasser. Hierdurch werden minimale Schneidspuren überarbeitet bzw. entfernt.
Hierbei wird ggf. ein auf der zweiten Seite der Linse zur Bearbeitung der ersten Seite angeordneter Aufnahmeadapter von der zweiten Seite der Linse gelöst und die zweite Seite der Linse wird durch die Schneid- und/oder Poliereinheit bearbeitet .
Wenn mittels des Schneidvorgangs kein weiteres Positioniermerkmal geformt wird, dient die erste Seite oder die erste Aufnahmefläche bzw. das Stützteil zur Bearbeitung der ersten Seite als Positionsmerkmal für die Bearbeitung der zweiten Seite.
Schließlich ist es von Vorteil, dass die Linse durch Halteteile der zweiten Haltevorrichtung in radialer Richtung gespannt wird, wobei das als Referenzfläche ausgebildete Positioniermerkmal der Linse mit mindestens einem Halteteil oder einer Anlage des Halteteils zur Anlage gebracht wird. Die Anlage ist hierbei punktförmig, linienförmig oder flächig ausgebildet, so dass die Referenzfläche anlegbar ist.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Referenzfläche senkrecht oder parallel zu einer optischen Achse der Linse angeordnet wird und an der ersten Seite ein Stützteil zur Anlage gebracht wird. Das Stützteil weist eine plastisch- elastische Oberfläche auf, die nach dem Anlegen ausgehärtet wird, so dass die Linse spannungsfrei gestützt ist.
Letztlich ist es von Vorteil, dass eine Markierung und/oder Signierung zum späteren Ausrichten der Linse auf der ersten Seite und/oder auf der zweiten Seite platziert oder eingearbeitet wird, wobei nach dem Bearbeiten der ersten Seite eine Schutzschicht oder eine Schutzfolie auf dieser angeordnet wird. Die Signierung kann hierbei durch einen Laser unmittelbar vor dem Umspannen erfolgen oder aber mit dem Schneid- bzw. Fräsprozess. Neben der vereinfachten späteren Positionierung der Linse im Bauteil bzw. Brillengestell dient die Markierung zusätzlich auch der Positionierung der Linse relativ zur Haltevorrichtung, sofern der Bezug durch die Umspannvorrichtung beim Umspannen nicht gewährleistet wird. Durch die Signierung wird die Phasenlage der Linse relativ zu einer weiteren Linse bzw. relativ zum Brillengestell oder zur Umspannvorrichtung gewährleistet .
Von Vorteil ist es auch, dass die Linse nach dem Bearbeiten der ersten Seite oder nach dem Polieren und vor dem Aufbringen der Schutzschicht oder der Schutzfolie gewaschen wird und die erste Seite und/oder die zweite Seite mit einer Beschichtung versehen wird. Aus praktischen Gründen ist die Beschichtung beider Seiten auf einmal von größerer Bedeutung.
Schließlich ist es von Vorteil, dass die Linse nach dem Bearbeiten der ersten Seite und vor Entnahme aus der ersten Haltevorrichtung durch die Klemmbacken der zweiten Haltevorrichtung gehalten wird. Somit ist die relative Lage der Linse zur ersten Haltevorrichtung von der Systemsteuerung auf die zweite Haltevorrichtung übertragbar. Die Verwendung von Signierungen und/oder Markierungen kann entfallen.
Hierzu ist es von Vorteil, dass die Linse nach dem Bearbeiten der ersten Seite von einem Aufnahmeadapter gelöst wird und/oder nach dem Bearbeiten der zweiten Seite von einem Stützteil gelöst wird. Dies gewährleistet die Bearbeitung bzw. Fertigstellung der Linse nach dem jeweiligen Bearbeitungsschritt.
Schließlich ist es vorteilhaft, dass vor oder nach dem Beschichten eine Randbearbeitung zur späteren Positionierung und Befestigung der Linse am Brillengestell erfolgt. Durch das Randbearbeiten nach der Beschichtung werden kritische Beschichtungsstellen im Randbereich entfernt und spezielle Befestigungsmöglichkeiten durch Formrunden, Rillen und Bohren der Linse für die Befestigung am Brillengestell erzeugt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 eine Prinzipskizze einer Linse mit Aufnahmeadapter an der zweiten Seite;
Figur 2 eine Prinzipskizze einer Linse mit Stützteil und Klemmbacken;
Figur 3 eine Prinzipskizze einer Komplettbearbei- tungseinheit mit einer Schneid- und/oder Fräseinheit, einer Poliereinheit und einer Umspanneinheit; Figur 4-9 die aufeinander folgenden Schritte bei der Herausarbeitung einer Linse aus einem Linsenrohling .
Die in Figur 1 dargestellte Linse 1 weist eine optisch aktive erste Seite 1.1 und eine zu bearbeitende zweite Seite 1.2 auf. Gemäß Figur 1 ist die Linse 1 über einen Aufnahmeadapter 6 und einen Aufnahmezapfen 6.1 mit einer nicht dargestellten Werkstückspindel einer Schneid-, Fräseinheit 7 verbunden. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zylindrisch ausgebildete Linse direkt in der Werkzeugspindel aufgenommen.
Die Linse 1 ist gemäß Figur 1 auf den Aufnahmeadapter 6 geklebt, so dass die erste Seite 1.1 der Linse 1 bearbeitet werden kann. Neben der generierten Linsenform der ersten Seite 1.1 mit der daraus resultierenden optischen Achse 1.3 weist die Linse 1 zudem eine Referenzfläche 4.1 auf, die orthogonal zur optischen Achse 1.3 angeordnet ist. Die Referenzfläche 4.1 ist Teil des noch überstehenden Materials der ehemaligen Rohlinse 1, das gemäß Figur 2 in einem weiteren Bearbeitungsschritt zur zweiten Seite 1.2 der Linse 1 bearbeitet wird. Neben der Referenzfläche 4.1 ist eine Seitenfläche 4.2 vorgesehen, die senkrecht zur Referenzfläche 4.1 angeordnet ist und ebenfalls eine Referenz zur optischen Achse 1.3 aufweist.
Gemäß Figur 2 ist die Linse 1 gedreht angeordnet, so dass die schon bearbeitete erste Seite 1.1 der Linse 1 durch zwei Klemmbacken 3.1, 3.2 einer zweiten Haltevorrichtung 3 einer Umspanneinheit 2 aufgenommen werden kann. Die zweite Seite 1.2 weist nunmehr gemäß Figur 2 nach oben und der Aufnahmeadapter 6 ist entfernt. Die zweite Seite 1.2 ist in dieser Position frei zugänglich und kann bearbeitet werden. Die relative Position der Linse 1 zur nicht dargestellten Werkstückspindel nach Figur 1 und die relative Position der Linse 1 zum Halteteil 3.1 sind hierbei gewahrt .
Die Linse 1 liegt mit der Referenzfläche 4.1 auf einer Anlage 3.3 bzw. Anlage 3.3' der Klemmbacke 3.2 bzw. der Klemmbacke 3.1 auf und ist somit der optischen Achse 1.3 der ersten Seite 1.1 nach ausgerichtet. Die optische Achse 1.3 verläuft nunmehr in etwa parallel zu einer nicht dargestellten Werkzeugspindel bzw. parallel zur Seitenfläche 4.2 der ersten Seite 1.1. Die Seitenfläche 4.2 dient hierbei zur Lagebestimmung betreffend die radiale Ausrichtung der Linse 1. Über die Seitenfläche 4.2 wird die Linse 1 durch die Klemmbacken 3.1, 3.2 in radialer Richtung gehalten.
Zur Unterstützung der Linse 1 zwecks Bearbeitung der zweiten Seite 1.2 ist ein Stützteil 5 vorgesehen, welches eine aushärtbare Oberfläche 5.1, wie einen Kleber, aufweist. Das Stützteil 5 ist über einen Aufnahmezapfen 5.2 mit einer nicht dargestellten Werkzeugspindel verbunden. Die Oberfläche 5.1 ist hierbei elastisch-plastisch verformbar und kann zum Verspannen der Linse 1 durch die Klemmbacke 3.1 von unten gegen die Linse 1 bzw. die erste Seite 1.1 angelegt bzw. angepresst werden. Die Oberfläche 5.1 passt sich somit der Geometrie der ersten Seite 1.1 der Linse 1 an und bietet nach dem Aushärten genügende Unterstützung.
Gemäß Figur 3 weist eine
Komplettbearbeitungseinheit 10 zum einen eine Schneid-, Fräseinheit 7, eine daran anschließende Poliereinheit 8, eine Umspanneinheit 2 sowie eine Beschichtungseinheit 9 auf. Nach dem Bearbeiten der ersten Seite 1.1 in der Schneid-, Fräseinheit 7 wird die Linse an die Poliereinheit 8 weitergegeben. Nach dem Polieren wird die Linse 1 in der Poliereinheit 8 gewaschen, über die Umspanneinheit 2 gemäß Figur 1, 2 gedreht und an die Schneid- bzw. Fräseinheit 7 zur Bearbeitung der zweiten Seite 1.2 abgegeben. Danach wird die zweite Seite 1.2 in der Poliereinheit 8 poliert und gewaschen. In der Umspanneinheit 2 wird die Linse 1 nach dem Bearbeiten der ersten Seite 1.1 von dem Aufnahmeadapter 6 bzw. nach dem Bearbeiten der zweiten Seite 1.2 vom Stützteil 5 gelöst und durch die Klemmbacken 3.1, 3.2 gehalten.
Wahlweise ist nach dem Waschen eine Einheit bzw. eine Station zum Überziehen der Linse 1 mit einer Schutzschicht oder einer Schutzfolie wie eine Kunststofffolie vorgesehen, so dass die Oberfläche der schon bearbeiteten ersten Seite 1.1 während der Bearbeitung durch die zweite Seite 1.2 nicht öbeschädigt wird.
Nach dem Schneiden bzw. Fräsen und dem Polieren der ersten Seite 1.1 und/oder der zweiten Seite 1.2 wird die Linse in der Umspanneinheit 2 zum Beispiel mit einem Laser signiert und/oder an die Beschichtungseinheit 9 weitergegeben, welche sie dann komplett bearbeitet verlässt.
Figur 4 zeigt einen zylindrischen Linsenrohling 1 mit einer ersten Seite 1.1 und einer zweiten Seite 1.2, die sich beide senkrecht zur Rohlingachse 1.4 erstrecken. Der Linsenrohling 1 ist in einer
Halteteile bzw. Zangen 3.1, 3.2 aufweisenden
Linsenaufnahme 3 einer nicht dargestellten
Werkstückspindel eingespannt, so dass die
Rohlingachse 1.4 mit der Werkstückspindelachse übereinstimmt .
Gemäß Figur 5 wird zunächst die optisch aktive Fläche der ersten Seite 1.1 mit einem Drehmeißel 11 herausgearbeitet. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der optisch aktiven Fläche 1.1 um eine sphärische Fläche, deren optische Achse 1.3 mit der Rohlingachse 1.4 übereinstimmt. Aber auch hier kann schon eine Gleitsichtfläche erzeugt werden, wobei die optische Achse 1.3 die Achse der Grundfläche der Gleitsichtfläche ist. Die Bearbeitung erfolgt mit einer sich schnell drehenden Werkstückspindel, wobei der Drehmeißel 11 entsprechend der Drehung der Werkstückspindel in axialer Richtung auf und ab bewegt wird und dabei langsam in radialer Richtung verstellt wird. Damit die Beschleunigung des Werkzeuges in axialer Richtung nicht zu groß wird, kann die Drehbewegung bzw. Rotation' in Bereichen mit großen Änderungen in den lokalen Krümmungen ggf. verlangsamt werden. Die Werkstückspindelachse ist somit eine gesteuerte, d.h. phasengeregelte Achse. Gemäß Figur 6 wird in derselben Einspannung ein Spannabsatz 4 erzeugt. Dieser besteht aus einer umlaufenden Stufe 4.3 mit einer Mantelfläche 4.2 und einer senkrecht dazu verlaufenden Ringfläche 4.1. Entscheidend ist, dass der Spannabsatz 4 gegenüber der Rohlingachse 1.4 und damit gegenüber der optischen Achse 1.3 der optisch aktiven Fläche 1.1 der ersten Seite gekippt ist, d.h. dass die Flächennormale der Ringfläche 4.1, das ist die Achse 12 des Spannabsatzes, gegenüber diesen Achsen gekippt ist. Grundsätzlich kann die Stufe 4.3 auch zusätzlich versetzt zur optischen Achse 1.3 ausgebildet werden. Um die Stufe 4.3 herausarbeiten zu können, wird ein seitlich abgesetzter Drehmeißel 11 eingesetzt, um auch die Bereiche bearbeiten zu können, die sich als Hinterschnitt darstellen.
Die Bearbeitung der ersten Seite 1.1 des Linsenrohlings 1 ist somit abgeschlossen. Er wird nun der Einspannung entnommen und gewendet und mit der ersten Seite 1.1 nach unten wieder phasengenau mit Hilfe einer Phasenmarkierung in Form einer Strichmarkierung in die Einspannung eingesetzt. Auf eine solche Markierung kann verzichtet werden, wenn das Umspannen gesteuert erfolgt, das heißt wenn die Phasenlage der Linse 1 zur Spindel bekannt ist und durch die gesteuerte Bewegung des Umsetzwerkzeuges 3 diese Information nicht verloren geht, so dass die gewendete Linse 1 wieder phasengenau in das Spannfutter einer phasengeregelten Spindel eingesetzt wird. Dabei wird - wie dies die Figur 7 zeigt - der Linsenrohling 1 an der Stufe 4.3 erfasst, wobei die Zangen 3.1, 3.2 der Linsenaufnahme 3 die Mantelfläche 4.2 erfassen und den Linsenrohling 1 drehfest halten. Gleichzeitig liegt die
Ringfläche 4.1 auf dem oberen Abschluss der
Zangen 3.1, 3.2 auf, so dass die Rohlingachse 1.4 gegenüber der Werkstückspindelachse gekippt ist. Die nun oben liegende zweite Seite 1.2 des
Linsenrohlings 1 verläuft gekippt gegenüber der Werkstückspindelachse .
Gemäß Figur 8 wird nun die oben liegende zweite Seite 1.2 zu einer Gleitsichtfläche, das ist die zweite optische Fläche 1.2, bearbeitet, wobei deren optische Achse 1.4 mit der Werkstückspindelachse zusammenfällt und damit gegenüber der optischen Achse 1.3 der ersten Seite 1.1 gekippt und ggf. versetzt ist.
Damit die Winkelausrichtung der beiden optischen Flächen 1.1, 1.2 das gewünschte Maß hat, kann bei der Bearbeitung der ersten Seite 1.1 eine Strichmarkierung erzeugt werden, die bei der Bearbeitung der zweiten Seite 1.2 Berücksichtigung findet. Bevor der Spanprozess beginnt, wird der Linsenrohling 1 anhand der Strichmarkierung ausgerichtet. Sie bildet gleichzeitig den Startpunkt für die Bearbeitung der zweiten Seite 1.2.
Sobald auch die zweite Seite 1.2 bearbeitet ist, wird die aus dem Linsenrohling 1 entstandene Linse der Linsenaufnahme 3 entnommen und eine Randbearbeitung durchgeführt, wobei zumindest der Materialbereich, hier doppelt schraffiert dargestellt, der die Ringfläche der Einspannung bildet, entfernt wird. Bezugszeichenliste
1 Linse
1.1 erste Seite, erste optische Fläche
1.2 zweite Seite bzw. optische Fläche, Gleitsiehtfläche
1.3 optische Achse
1.4 optische Achse, Rohlingachse
2 Umspanneinheit
3 zweite Haltevorrichtung, Linsenaufnahme, Umsetzwerkzeug
3.1 Halteteil, Klemmbacke, Zange
3.2 Halteteil, Klemmbacke, Zange
3.3 Anlage, Gegenfläche 3.3' Anlage, Gegenfläche
4 Spannabsatz
4.1 Positioniermerkmal, Referenzfläche
4.2 Seitenfläche, Mantelfläche
4.3 Stufe
5 Stützteil
5.1 Oberfläche
5.2 Aufnahmezapfen
6 Aufnahmeadapter 6.1 Aufnahmezapfen
7 Schneid-, Fräseinheit
8 Poliereinheit
9 Beschichtungseinheit
10 Komplettbearbeitungseinheit
11 Drehmeißel
12 Achse des Spannabsatzes

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Bearbeiten einer zweiseitig optisch aktiven Linse (1) mit einer Schneid-, Fräs- (7), und/oder einer Poliereinheit (8) zum Bearbeiten mindestens einer ersten Seite der Linse, wobei eine erste Haltevorrichtung zum Spannen der Linse (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umspanneinheit (2) zum Umspannen der Linse (1) von der ersten Seite (1.1) auf die zweite Seite (1.2) zwecks Bearbeitung der zweiten Seite (1.2) der Linse (1) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspanneinheit (2) eine zweite Haltevorrichtung (3) für die Linse (1) aufweist und die Linse (1) über mindestens ein Positioniermerkmal (4) relativ zur zweiten Haltevorrichtung (3) lagerbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Positioniermerkmal (4) eine Referenz zu der ersten Seite (1.1) und/oder zu der zweiten Seite (1.2) der Linse (1) und/oder zu deren Ausrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Positionsmerkmal als Referenzfläche (4) ausgebildet ist, wobei die Referenzfläche (4) mit Bezug zu einer optischen Achse (1.3, 1.4) der ersten Seite (1.1) und/oder der zweiten Seite (1.2) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltevorrichtung (3) mindestens zwei Halteteile (3.1, 3.2) mit jeweils mindestens einer, mindestens einer Referenzfläche (4) zugeordneten Anlage (3.3) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der ersten Seite (1.1) der Linse (1) zur Anlage bringbares Stützteil (5) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Stützteil (5) eine an die erste Seite (1.1) der Linse (1) anlegbare plastisch und/oder elastisch verformbare Oberfläche (5.1) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche (5.1) aus Binde- und/oder Füllmittel gebildet und/oder aushärtbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Signieren und/oder Markieren der Linse (1) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasch- und/oder Spülvorrichtung für die Linse (1) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Referenzfläche (4) orthogonal und/oder parallel zur optischen Achse (1.3, 1.4) der ersten Seite (1.1) und/oder der zweiten Seite (1.2) der Linse (1) angeordnet ist.
12. Verfahren zum Herstellen einer Linse aus einem Linsenrohling (1) mit zwei unbearbeiteten Seiten, der in eine um eine Werkstückspindelachse drehbare Linsenaufnahme (3) eingespannt wird, wonach eine erste optisch aktive Fläche mit einer optischen Achse (1.3) auf der ersten Seite (1.1) des Linsenrohlings (1) herausgearbeitet wird, wobei die optische Achse (1.2) dieser Fläche im Wesentlichen in der Werkstückspindelachse liegt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Erzeugen eines Spannabsatzes (4) mit einer zylindrischen Mantelfläche (4.2) und einer ringförmigen Auflagefläche (4.1), wobei die durch die Mantelfläche (4.2) und die Ringfläche (4.1) definierte Achse (12) im Wesentlichen in der Werkstückspindelachse liegt oder versetzt und/oder gekippt zur optischen Achse (1.3) der ersten optisch aktiven Fläche (1.1) verläuft, wobei dieser Schritt auch vor dem Herausarbeiten der ersten optisch aktiven Fläche (1.1) erfolgen kann,
b) Entnahme und Wenden des so weit bearbeiteten Linsenrohlings (1), c) Einspannen des gewendeten Linsenrohlings (1) in die schon zuvor benutzte oder eine andere Linsenaufnahme (3), so dass die Achse (12) des Spannabsatzes (4) mit der Werkstückspindelachse übereinstimmt,
d) Herausarbeiten einer zweiten optischen Fläche (1.2) mit einer optischen Achse (1.4) auf der zweiten Seite des Linsenrohlings (1) , wobei die optische Achse (1.4) dieser Fläche ebenfalls im Wesentlichen in der Werkstückspindelachse liegt.
13. Verfahren zum Bearbeiten einer zweiseitig optisch aktiven Linse (1) mit einer Schneid-, Fräs-, und/oder einer Poliereinheit zum Bearbeiten mindestens einer ersten Seite (1.1) der Linse (1), wobei die Linse (1) über eine einer zweiten Seite (1.2) zugeordneten ersten Haltevorrichtung gehalten wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :
a) die Linse (1) wird wahlweise mittels des Schneidvorgangs mit mindestens einem eine Referenz zur ersten Seite (1.1) und/oder zur zweiten Seite (1.2) aufweisenden Positionsmerkmal (4) versehen, b) die Linse (1) wird nach dem Schneiden und/oder nach dem Polieren einer ersten Seite (1.1) und vor der Entnahme aus der ersten Haltevorrichtung von einer zweiten Haltevorrichtung (3) erfasst und mittels des Positioniermerkmals (4) relativ zur zweiten Haltevorrichtung (3) ausgerichtet,
c) die zweite Seite (1.2) der Linse (1) wird durch die Schneid- und/oder Poliereinheit bearbeitet.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (1) durch Halteteile (3.1) der zweiten Haltevorrichtung (3) in radialer Richtung gespannt wird, wobei das als Referenzfläche (4) ausgebildete Positioniermerkmal der Linse (1) mit mindestens einem Halteteil (3.1) oder einer Anlage (3.3) des Halteteils (3.1) zur Anlage gebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (4) senkrecht oder parallel zu einer optischen
Achse (1.3, 1.4) der Linse (1) angeordnet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Seite (1.1) ein Stützteil (5) zur Anlage gebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 12 bis 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Markierung und/oder Signierung zum späteren Ausrichten der Linse (1) auf der ersten Seite (1.1) und/oder auf der zweiten Seite (1.2) platziert oder eingearbeitet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 12 bis 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bearbeiten der ersten Seite (1.1) eine Schutzschicht oder eine Schutzfolie auf dieser angeordnet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 12 bis 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (1) nach dem Bearbeiten der ersten Seite (1.1) oder nach dem Polieren und vor dem Aufbringen der Schutzschicht oder der Schutzfolie gewaschen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 12 bis 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite (1.1) und/oder die zweite Seite (1.2) mit einer Beschichtung versehen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 12 bis 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (1) nach dem Bearbeiten der ersten Seite (1.1) und vor Entnahme aus der ersten Haltevorrichtung durch die Klemmbacken (3.1, 3.2) der zweiten
Haltevorrichtung gehalten wird.
22. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Beschichten eine Randbearbeitung zur späteren Positionierung und/oder Befestigung der Linse (1) am Brillengestell erfolgt.
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