WO2016058663A1 - Vorrichtung zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an insbesondere brillengläsern - Google Patents

Vorrichtung zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an insbesondere brillengläsern Download PDF

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WO2016058663A1
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polishing
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spindle
workpiece
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Steffen Wallendorf
Holger Schäfer
Peter Philipps
Andreas Kaufmann
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Satisloh Ag
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    • B24B9/14—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of optical work, e.g. lenses, prisms

Definitions

  • the present invention relates generally to a device for fine machining optically effective surfaces.
  • the invention relates to a device for fine machining the optically effective surfaces of spectacle lenses, as used in so-called "RX workshops", i. Production facilities for the production of individual spectacle lenses are widely used according to prescriptions.
  • spectacle lenses made of mineral glass but also spectacle lenses made from all other common materials such as polycarbonate, CR 39, HI index, etc., that is also be understood plastic.
  • the machining of the optically active surfaces of spectacle lenses can be roughly subdivided into two processing phases, namely first the pre-processing of the optically active surface to produce the macrographic recipe and then the fine machining of the optically effective surface to eliminate pre-processing traces and the desired micro-geometry receive.
  • the preprocessing of the optically effective surfaces of spectacle lenses takes place, inter alia, as a function of the material of the spectacle lenses by grinding, milling and / or turning
  • the optically effective surfaces of spectacle lenses during fine machining are usually subjected to a fine grinding, lapping and / or polishing process what to do uses a corresponding machine.
  • the term "polishing" including in word compositions such as "polishing tool” or the like.
  • Fine grinding and lapping operations include, in the example so fine grinding or lapping.
  • hand-fed polishing machines in RX workshops are usually designed as "twin machines", so that advantageously the two lenses of an "RX job” - a spectacle glass recipe always consists of a pair of spectacle lenses - can be simultaneously finished.
  • Such "twin” polishing machines are known, for example, from the publications DE 10 2009 041 442 A1 and DE 10 2011 014 230 A1, which form the closest state of the art in terms of machine kinematics.
  • such a polishing machine on a machine housing which defines a working space, projecting into the two workpiece spindles, on the two lenses to be polished by means of a rotary drive substantially parallel to each other Workpiece axes of rotation Cl, C2 can be driven in rotation.
  • the polishing machine On the tool side, the polishing machine has a first linear drive unit, by means of which a first tool carriage is movable along a linear axis X, which is substantially perpendicular to the workpiece axes of rotation Cl, C2 ( a pivot drive unit, which is arranged on the first tool carriage and by means of a pivot yoke about a pivot axis B can be pivoted, which is substantially perpendicular to the workpiece axes of rotation Cl, C2 and substantially perpendicular to the linear axis X, a second linear drive unit, which is arranged on the pivot yoke and by means of a second tool carriage along a Linear adjusting axis Z is movable, which is substantially perpendicular to the pivoting adjustment axis B, as well as two tool spindles each having a tool receiving portion, wherein the tool receiving portions each one of the workpiece spindles assigned projecting into the working space.
  • a first linear drive unit by means of which a first tool
  • Each tool spindle has a spindle shaft, on which the respective tool receiving portion is formed and which is rotatably mounted about a tool axis of rotation AI, A2 in a spindle housing which in turn is guided axially displaceably in a guide tube in the direction of the tool axis of rotation.
  • the guide tubes are attached to the pivoting yoke so that as a result the tool rotation axis AI or A2 of each tool spindle with the workpiece rotation axis C1 or C2 of the associated workpiece spindle forms a plane in which the respective tool rotational axis AI or A2 with respect to the workpiece axis of rotation Cl or C2 of the associated workpiece spindle axially displaceable (linear axis X, linear adjustment axis Z) and tiltable (pivoting adjustment axis B) .
  • the previously known polishing machine allows pairwise processing of spectacle lenses with a so-called “tangential polishing kinematics" in which the (Z) polishing tools axially delivered with the tool spindles have a pre-set but fixed pivoting angle (B).
  • the tool spindles are oscillated with relatively small strokes transversely (X) over the lenses, as well as with a polishing kinematics in which the supplied (Z) polishing tools during their oscillating transverse movement (X) at the same time continuously pivot (B) to the surface curvature of the lenses to follow, with the lenses and polishing tools the same or opposite directions with the same or different speeds around their axes of rotation (AI, A2, Cl, C2) can be driven (at least in the case of polishing tools but not need).
  • this polishing machine can already be advantageously used manifold.
  • a device for fine machining optically effective surfaces on, in particular, spectacle lenses as workpieces comprises a workpiece projecting into a working space.
  • Working space projecting tool spindles on each of which a polishing tool about a tool axis of rotation A, A 'rotationally driven and along the tool rotation axis A, A 1 axially deliverable (Z) is held and the relative to the workpiece spindle along a substantially perpendicular to the Workpiece axis of rotation C extending linear axis X are movable and pivotable about different pivoting adjusting axes B, B ', which extend substantially perpendicular to the workpiece axis of rotation C and substantially perpendicular to the linear axis X, the tool spindles seen in the direction of the linear axis X. arranged one behind the other.
  • the device according to the invention advantageously has a compact construction, which predestines it for use as a polishing cell in a polishing machine with a plurality of devices according to the invention. It is conducive to a simple design of the device as well as in terms of energy efficiency, that both tool spindles are movable both along the linear axis X and about the various pivoting adjusting axes B, B 1 , because for each of these linear or Pivoting movements thus only one drive is needed.
  • both concavely curved and convex curved spectacle lenses can be polished with the same polishing tool or with polishing tools shaped according to the respective spectacle lens curvature (cc or cx).
  • Such a mixed operation in the polishing processing is particularly advantageous in the now increasingly occurring eyeglass lenses with both sides aspherical or progressive surfaces.
  • At least two devices according to the invention are used as polishing cells in a polishing machine for the simultaneous polishing of at least two spectacle lenses corresponding to the number of spectacle lenses to be polished at the same time (expansion version), which can be done suitably by modular arrangement in a common machine frame, the possible processing strategies become even more diverse.
  • the two tool spindles are always linearly (X) or pivotally moved (B) relative to their associated two workpiece spindles, only one spectacle lens must be processed - Which may be necessary for rework - the other tool spindle not be moved without function and in an energetically unfavorable manner.
  • a spectacle lens can ⁇ few be processed by individual process parameters per spectacle lens in two polishing cells simultaneously, while in the third polishing cell - (also "special services" as the processing of special geometries - with suitable tooling eg large diameters and / or high curvatures), rework, or recipes with only one prescription glass (if the second spectacle lens is a standard glass) can be performed.
  • the individual devices according to the invention can be arranged in the machine frame, for example in a star shape around a central operator position, which can have advantages for the machine feed.
  • the devices are arranged side by side in such a polishing machine, so that the respective linear axes X, X ', X 11 are substantially parallel to each other, which not only represents a space-saving arrangement, but also an automation in particular of the workpiece change simplified.
  • polishing machine in a further developed, automated version of a transfer station with possibly one
  • Conveyor belt for the storage of prescription boxes for receiving polished and polished lenses, a washing station for washing the polished lenses and - to further increase productivity - include a portal handling system by means of which the lenses automatically transported between the stations and the devices and in the respective station or device can be positioned. If no conveyor belt is used, the transfer station could also be designed such that several recipient boxes could be stored in an accessible position by the portal handling system, or in / on the transfer station would be possible to move the recipe boxes using the portal handling system. In principle, a robot handling or hexapod system would also be conceivable for workpiece handling, which could be displaceably arranged on a rail in front of the polishing cells or on a carriage above the polishing cells, but such a solution would be much more expensive.
  • the portal handling system can have a suction unit movable in space for holding a spectacle lens to be polished on the optically active surface to be polished and a multi-finger gripper movable in space for holding a polished spectacle lens at its edge.
  • a multi-finger gripper movable in space for holding a polished spectacle lens at its edge.
  • the pivoting adjusting axes B, B 'of a device on - relative to the linear axis X - lent differing heights, which - assuming constant height of the workpiece spindle - from tool spindle to tool spindle different Axialhübe and / or tilt angle of the polishing tools permit or require.
  • the pivoting adjusting axes B, B ' lie in an imaginary plane which extends along the linear axis X or parallel thereto.
  • each tool spindle has the same kinematic boundary conditions; Tool strokes and thus stiffness are identical, which thus freedom of choice the positioning of the polishing tools on the front and rear tool spindle consists.
  • the arrangement is preferably made so that the one tool spindle is mounted on a front pivot yoke pivotally articulated about a pivot axis B defined on a tool slide is, while the other tool spindle is mounted on a rear pivot yoke, which is pivotally articulated about the other pivoting adjusting axis B 1 hinged to the same tool carriage, which in turn is guided along the linear axis X drivable with respect to a frame which surrounds the working space.
  • a stationary rotary drive is provided with respect to the frame, which is drivingly connected to a ball screw having a rotatably mounted ball screw, which engages with a rotatably connected to the tool slide nut.
  • a stationary rotary drive is provided with respect to the frame, which is drivingly connected to a ball screw having a rotatably mounted ball screw, which engages with a rotatably connected to the tool slide nut.
  • a separate drive for example a respectively assigned torque motor, for the pivoting movement of each pivoting yoke.
  • a linear drive is provided for the defined pivoting of the two tool spindles about the pivoting adjusting axes B, B ', which at one end adjoins the one pivoting yoke at a distance from the corresponding pivoting adjusting axis B and at its other end the tool carriage is articulated, wherein the one pivot yoke is also drivingly connected to the other Schwenkj och via a coupling rod, the distance from the pivot axes B, B 'with its one end to the one Schwenkj och and with its other end to the other pivot yoke is articulated.
  • the device advantageously has only a simple drive for pivoting both tool spindles.
  • each tool spindle has a piston-cylinder arrangement along the associated tool rotation axis A, A 'for the axial feed of the respective polishing tool, with a piston accommodated in a cylinder housing coaxial arrangement with a spindle shaft is operatively connected, which is rotatably mounted together with the piston-cylinder assembly in a spindle housing about the respective tool axis of rotation A, A 1 .
  • This construction is characterized in particular by a low weight, which in particular axial movements can be driven with high dynamics, which in turn allows short processing times with very high polishing quality, since the polishing tool can always follow the workpiece, even with relatively large deviations from the rotational symmetry on the workpiece.
  • the cylinder housing of the pneumatically actuated piston-cylinder arrangement is preferably formed in two parts and lined with a barrel sleeve made of mineral glass, in which the existing on its tread of a graphite material piston is received longitudinally displaceable.
  • a barrel sleeve made of mineral glass, in which the existing on its tread of a graphite material piston is received longitudinally displaceable.
  • Such a very light and play-free power transmission element provides in a simple manner for a radial compensation possibility, which can not lead to jamming, if the center axes of the piston or the piston-cylinder assembly and the spindle shaft are not aligned correctly.
  • Zy ⁇ relieving housing may be the outer peripheral side provided with a toothing for engagement of a toothed belt which is driven by a flanged to the respective Schwenkj och motor pulley to the piston-cylinder assembly and thus the spindle shaft about the respective tool rotation axis A, A 'to rotate.
  • Such a rotary drive means of standard drive elements is not only inexpensive, but has - compared to a likewise conceivable coaxial with the spindle shaft arranged rotary drive, as shown and described in the generic prior art - the advantage of low moving masses, which in turn high quality of the polished surface in short Process times is conducive.
  • particularly low-wear alternative for transmitting the torque from a parallel to the spindle shaft arranged rotary drive to the spindle shaft and the use of a gear transmission is conceivable.
  • a gear made of steel can be provided on the drive side, which meshes with a spindle-side, made of plastic gear of the same size (ratio 1: 1), both gears can be seen with a helical gear ver, so that the gear pair as a result also very quiet running.
  • the polishing tool may have a tool holder head which can be fastened to the respective spindle shaft in an axial and rotational manner and on which a polishing plate is exchangeably held, for which purpose a
  • Base body of the polishing plate and the tool holder head are provided with complementary structures for axial locking and for rotational drive of the polishing plate with the tool holder head. This causes, on the one hand, an uncomplicated interchangeability of the polishing plate and a secure hold of the polishing plate on the respective tool spindle, and on the other hand a defined, positive torque transmission between the tool holder head and polishing plate during the polishing process.
  • the tool holder head may have a ball joint, with a ball socket received in a ball socket, which is formed on a spindle shaft of the respective tool spindle attachable ball pin, while the ball socket is formed in an on ahmeplatten-, with which the polishing plate can be locked.
  • This allows in a simple manner a tilting of the polishing plate relative to the spindle shaft of the respective tool spindle in the polishing, so that the polishing plate can easily follow the most diverse spectacle lens geometries, even for example cylindrical surfaces or progressive surfaces with high additions.
  • the tiltability of the polishing plate advantageously allows the carrying out of polishing processes with the "tangential polishing kinematics" already mentioned, wherein the polishing plate is able to align itself angularly with the lens glass.
  • the ball head may have a receiving bore for a cross pin, which extends through the ball head and engages on both sides of the ball head with associated recesses in the ball socket to connect the receiving plate rotatably with the ball pin.
  • the receiving plate is resiliently supported on a ball pin side support flange by way of an elastic ring element in such a way that the polishing plate latched with the receiving plate endeavors to align with its central axis with the ball pin and thus with the spindle shaft of the respective tool spindle.
  • the polishing plate is prevented from excessive tilting movements, which on the one hand especially during the reversal of motion in the mentioned oscillation of the polishing plate on the lens has a favorable effect, since the polishing plate does not buckle and can jam in the sequence on the lens.
  • such an elastic support of the receiving plate of the polishing tool when mounting or placing the polishing plate of advantage because the receiving plate assumes a defined position with slight compulsion.
  • the merging of polishing plate and spectacle lens can also due to the elastic
  • the device of the tool holder head is in an axially retracted position of the spindle shaft with the cylinder housing or a rotatably connected part by means of a latching device latched.
  • the retracted position of the spindle shaft thus advantageously no energy must be expended - such.
  • a negative pressure to the above-described piston-cylinder arrangement of the tool spindle - to keep the tool holder head for example, a change of the polishing plate in the retracted position. While this would be possible other measures, such as a holding solution with permanent or electrically generated magnetic force, but these would be more complex and possibly problematic in terms of easy achievement of low breakaway moments.
  • the locking device can have a plurality of distributed over the circumference of the tool holder head, along the respective tool axis of rotation A, A 'protruding spring projections which engage positively with lugs in an annular groove which on the cylinder housing or the so that rotatably connected part is formed.
  • Such parts can be easily made of plastic, with larger quantities possibly also injection molding technology.
  • a lower region of the working space, into which the workpiece spindle protrudes is delimited by a trough, which is integrally deep-drawn from a plastic material and has step-free wall surfaces.
  • Fig. 1 is a perspective view of a polishing machine for
  • Eyeglass lenses obliquely from above / front right with three arranged in parallel, inventive devices for fine machining the optically effective surfaces of the lenses as polishing cells, a lens washing station right next to it, a conveyor belt for recipe boxes and a portal handling system for
  • FIG. 2 is a perspective view of the device according to the invention separated from the polishing machine according to FIG. 1 obliquely from the top / left as a separated polishing cell, wherein a tool carriage (linear axis X) for the tool spindles is in a retracted position and a downwards is closed by a tub limited working space by means of a bellows-like work space cover and a sliding door;
  • Fig. 3 is a perspective view of the device according to
  • Fig. 4 is a perspective view of the device according to
  • Fig. 2 obliquely from above / front right, again omitting the working space limiting parts and the tool spindles and also the linear drive for the pivot axes B, B ', but with illustrated workpiece spindle (workpiece axis of rotation C), in particular for the purpose of illustrating Pivoting yokes (pivoting adjusting axes B, B ') for the tool spindles arranged one behind the other in the tool carriage (linear axis X);
  • Fig. 5 is a perspective view of the device according to
  • Fig. 2 obliquely from bottom / front right, with representation of all axes of movement or possibilities (tool axes of rotation A, A ', pivot axes B, B', workpiece axis of rotation C, linear axis X, Z delivery Z, Z ') for the polishing process;
  • Fig. 6 is a longitudinal sectional view of the device of Fig. 2 without omitting components shown in Fig. 2, with the tool carriage (linear axis X) in the retracted position, wherein the workpiece loading in the front region of the working space, the sliding door opened and the front bellows-like working space cover withdrawn is; 2 with the tool carriage (linear axis X) in a position advanced for a tool change, in which the tool spindles are pivoted forward (pivot adjustment axes B, B ').
  • Fig. 8 is a longitudinal sectional view of the partially broken shown in the front Schwenkj och the device of FIG. 2 recorded front tool spindle with a polishing tool on the tool holder head a polishing plate is releasably held, which is in machining engagement with a surface to be machined, wherein the Polishing tool in a relation to the tool spindle extended (Z delivery axis), lower position and the associated bellows has been omitted for ease of illustration; and
  • FIG. 9 shows a half section of the front tool spindle with a polishing tool according to FIG. 8 in the unassembled state, again without a bellows between the polishing tool and the tool spindle, wherein the polishing tool with the polishing plate is in an upper position in which it is inserted in relation to the tool spindle (infeed axis Z) the tool receiving head of the polishing tool is latched to the tool spindle.
  • Fig. 1 is - as a preferred application or location of a device 10 for fine machining of optically active surfaces cc, cx on workpieces, such as lenses L (see Fig .. 8) - a polishing machine with 11 numbered.
  • a device 10 for fine machining of optically active surfaces cc, cx on workpieces, such as lenses L (see Fig .. 8) - a polishing machine with 11 numbered.
  • three such devices 10, 10 ', 10'' are arranged in a common machine frame 12 as polishing cells.
  • FIGS. 2 to 7 representative of all three devices 10, 10 ', 10''with reference to the right in Fig.
  • the device 10 has a projecting into a working space 13 factory - Piece spindle 14, via which a lens to be polished L, which is usually held by a block material M on a block piece S for inclusion in the workpiece spindle 14 (see again Fig. 8), a workpiece rotation axis C can be driven to rotate. Furthermore, the device 10 has two associated with the workpiece spindle 14 and opposite in the working space 13 projecting tool spindles 16, 16 ', on each of which a polishing tool 18, 18' about a tool axis of rotation A, A 'rotationally driven and along the tool axis of rotation A, A 'axially deliverable (Zustellachsen Z, Z') is held.
  • the tool spindles 16, 16 ' are movable relative to the workpiece spindle 14 together along a linear axis X extending substantially perpendicular to the workpiece rotation axis C and pivotable about different pivoting adjustment axes B, B' which are substantially perpendicular to the workpiece rotation axis C and extend substantially perpendicular to the linear axis X.
  • the tool spindles 16, 16 'arranged in the direction of the linear axis X are arranged one behind the other. This essential for the device 10 construction is best seen in Fig. 5. Before the individual device 10 is described in detail, further details of its installation situation in the polishing machine 11 will first be explained with reference to FIG. 1.
  • the individual apparatuses 10, 10 ', 10' 1 which can be operated independently of one another, are arranged in a modular manner in the machine frame 12 and, if necessary, separately exchangeable as a respective module, arranged in a compact manner next to one another such that the respective linear axes X, X ', X' 1 are substantially parallel to each other.
  • This modular design allows identical assembly with the same number of advantages due to identical components, as well as allowing flexible assembly of various manual or automated variants.
  • a known washing station 20 for washing the polished lenses L mounted in the machine frame 12, and right next to a transfer station 21, here provided with a conveyor belt 22, for the storage of Reciprocating boxes 23 for picking up and polishing lenses O which are to be polished are used in spectacle lens production.
  • the conveyor belt 22 the prescription boxes 23 can be moved back and forth in the polishing machine 11 in accordance with the movement arrow shown in FIG.
  • the automated variant of the polishing machine 11 shown here has a portal handling system 24, by means of which the lenses L are automatically transported between the stations 20, 21 and the devices 10, 10 ', 10''and in the respective station 20, 21 or.
  • Device 10, 10 ', 10'' can be positioned.
  • the portal handling system 24 has a suction unit 25 movable in space for holding a lens L to be polished on the optically effective surface cc to be polished and a multi-finger gripper 26 movable in space for holding a polished lens L at its edge.
  • the mentioned movement possibilities in the room are in Fig. 1 by movement arrows x, y, z (horizontal or vertical linear movements) and b (tilting movement about a parallel to the horizontal direction of movement y transverse axis) indicated.
  • the gantry handling system 24 has two x-type x-linear motion generating units 28, 28 'disposed on the upper side of the polishing machine 11 on both sides of the machine frame 12.
  • the suction unit 25 and the Mehrfingergreifer 26 are longitudinally displaceable, in such a way that they can be moved in opposite directions by means of a common drive, ie when the suction unit 25 is driven down the multi-finger gripper 26 moves upwards at the same time and vice versa.
  • a lens L to be polished by means of the suction unit 25 of the portal handling system 24 from a recipe box 23 on the transfer station 21 can be lifted (z) by moving the z-linear unit 34, then moved in space (b, x , y) and at the inclined workpiece spindle 14 of the desired device 10, 10 ', 10''used for polishing (z) can be.
  • the finished polished spectacle lens L can be lifted out of the respective device 10, 10 ', 10 "by means of the multi-finger gripper 26 (z), transported to the washing station 20 (b, x, y) and inserted therein (z), to remove scraps by washing.
  • the clean spectacle lens L can finally lifted out of the washing station 20 by means of the multi-finger gripper 26 (z), moved to the respective recipe box 23 on the transfer station 21 (x, y) and deposited there (z). Accordingly, the spectacle lenses L can be transported back and forth between the devices 10, 10 ', 10' 1 and stations 20, 21 as it is or in an analogous manner by means of the portal handling system 24.
  • the working space 13 of the device 10 is surrounded by a frame 36, which may be designed as a welded construction of steel parts, for example.
  • the working space 13 can be covered by a folding bellows-type working space cover 38, which can be closed at the front by a sliding door 39.
  • the laterally suitably guided working space cover 38 can be moved or withdrawn by means of a pneumatic cylinder 40.
  • a pneumatic cylinder 41 is provided, which is suitably articulated between the sliding door 39 and the frame 36.
  • FIGS. 6 and 7 likewise show a drain opening 44 for the liquid polishing agent which, in the state of the device 10 mounted in the machine frame 12 and tilted to the left as shown in FIGS Tray 42 is located. As can be seen in FIGS.
  • the frame 36 has a bottom plate 45, on which the workpiece spindle 14 is flanged from below above the receiving opening 43 in the trough 42 (see in particular FIGS. 4, 6 and 7) ).
  • a collet 46 which can be actuated via an actuating mechanism not shown in order to clamp a blocked on a block piece ' S lens L axially fixed and capable of rotation on the workpiece spindle 14.
  • 47 is a pneumatic cylinder fastened below the base plate 45 for said actuating mechanism (see FIGS. 5 to 7), by means of which the collet 46 can be opened or closed in a manner known per se.
  • FIGS. 5 to 7 is a pneumatic cylinder fastened below the base plate 45 for said actuating mechanism
  • Rotary drive 48 in the illustrated embodiment, a speed-controlled asynchronous three-phase motor - flanged from below to the bottom plate 45.
  • the rotary drive 48 is drive-connected at 49 by means of a toothed belt drive with the roller shaft of the workpiece spindle 14, so that the rotary drive 48 can rotationally drive the workpiece spindle 14 with a predetermined speed and direction of rotation (workpiece rotation axis C).
  • a tool slide 50 is provided for the common movement of the tool spindles 16, 16 ', which is guided along the linear axis X drivable with respect to the frame 36.
  • a stationary, mounted rotary drive 53 which is drive-connected to a ball screw drive 54.
  • the latter has a rotatably mounted at both ends, axially fixed ball screw 55, which rotatably connected to the tool slide 50 Mother 56 intervenes.
  • the tool slide 50 is guided according to FIGS. 3 to 5 on the one guide rod 51 only via a thrust bearing 57 (ball bushing), while on the other guide rod 52 via two in the direction of the guide rod 52 axially spaced thrust bearings 58 (ball bushings ), of which in Figs. 2 and 4, only the front thrust bearing 58 can be seen.
  • the rotary drive 53 for moving the tool carriage 50 is a servomotor, which is connected to the ball screw spindle 55 via, for example, a metal bellows coupling 59.
  • the tool carriage 50 is designed as a frame construction, with a substantially rectangular, seen in a plan view, inner opening 60 for receiving the two pivotable tool spindles 16, 16 '.
  • the one, front tool spindle 16 is mounted on or in a front Schwenkj och 61 which is pivotally about the one pivot axis B defined hinged to both sides of the opening 60 on the tool carriage 50, while the other tool spindle 16 ' is mounted on a rear pivot yoke 62, which behind the front pivot yoke 61 around the other pivoting adjusting axis B 'defined pivotable - again on both sides of the opening 60 - is hinged to the tool carriage 50.
  • the corresponding, present on both sides of the opening 60, slide side or yoke side bearings can be seen in Figs. 4 and 5 at 63 and 64, respectively. From the schematic view in this regard in FIGS.
  • the linear drive 65 is a commercially available, so-called "electric cylinder", with an actuating rod 66 which can be extended or retracted via a rotary drive 67 and a gear 68 with appropriate energization of the rotary drive 67 , If the rotary drive 67 is not energized, the transmission 68 is subject to self-locking, ie the actuating rod 66 remains in its (not excessive) external forces in its respective extended position; An integrated measuring system can report the respective position.
  • This linear drive 65 is pivotally mounted at its drive end to a mounted on the tool carriage 50 retaining fork 69, while at the other end of the linear drive.
  • the actuating rod 66 pivotally engages a fork-shaped pivot arm 70 which is fixed to the front pivot yoke 61 (see in this area the screws in Figs. 2 to 4).
  • the two pivot yokes 61, 62 are drive connected via a coupling rod 71 spaced from the pivot axes B, B 1 , namely above the latter with their one. End at the front pivot yoke 61 (bearing 72) and hinged at its other end to the rear pivot yoke 62 (bearing 73).
  • Schwenkjoche 61, 62 are pivoted in a defined manner about the pivot axes A, B 1 , whereby the centrally in each Weil pivoting yoke 61 and 62 arranged tool spindles 16, 16 '- in always parallel alignment to each other - are pivoted. Further details on the tool spindles 16, 16 'are shown in FIGS. 8 and 9, which show the front tool spindle 16 (also) cut by way of example for the two identically designed tool spindles 16, 16 connected to the respective pivot yoke 61, 62.
  • the tool spindle 16 has a spindle housing 74, via which the tool spindle 16 according to FIG. 8 is flanged onto the pivot yoke 61 from below.
  • the dot-dash lines shown in FIG. 8 indicate a screw connection.
  • the other components or assemblies of the tool spindle 16 are rotatably mounted in the spindle housing 74 via a bearing assembly of rolling bearings, which comprises a lower bearing 75 and an upper floating bearing 76, which are mounted by means of a spacer sleeve 77 spaced from each other in the spindle housing 74.
  • each tool spindle 16, 16' has a piston-and-cylinder arrangement 78, 78 '(also in FIGS FIGS. 6 and 7 are indicated).
  • the piston-cylinder arrangement 78 has a piston 80 accommodated in a cylinder housing 79, which is operatively connected in a coaxial arrangement to a spindle shaft 81 which can be moved out of the spindle housing 74 as shown in FIG. 8 (and FIG. 7).
  • the piston-cylinder arrangement 78 can be acted upon pneumatically via a commercially available rotary feedthrough 82 at the upper end of the cylinder housing 79 in the figures.
  • the piston-cylinder arrangement 78, together with the spindle shaft 81 in the spindle housing 74, can be rotated around the tool rotation axis A, as already indicated.
  • the cylinder housing 79 is further formed in two parts according to FIGS. 8 and 9, with an upper housing part 83 and a lower housing part 84, which are screwed together at 85 centered each other.
  • a running sleeve 86 made of mineral glass is accommodated in the interior to the lining of the cylinder housing 79, which is fastened in the housing upper part 83 with the aid of a 0-ring 87 and in which the existing on its tread of a graphite material piston 80 is received longitudinally displaceable.
  • a running sleeve 86 made of mineral glass is accommodated in the interior to the lining of the cylinder housing 79, which is fastened in the housing upper part 83 with the aid of a 0-ring 87 and in which the existing on its tread of a graphite material piston 80 is received longitudinally displaceable.
  • Such, very smooth and essentially stick-slip-free "glass cylinders" are commercially available, for example, from Airpot Corporation, Norwalk, CT, USA.
  • the piston 80 of the piston-cylinder arrangement 78 is connected to the spindle shaft 81 in a tension-proof and pressure-tight manner via a thin rod 88 made of spring steel, and although the screw connections shown in FIGS. 8 and 9 at the top and bottom of the rod 88.
  • the lower housing part 84 of the cylinder housing 79 is supported at the top of the figures rotatably via the floating bearing 76 in the radial direction on the spindle housing 74.
  • a labyrinth part 89 is flange-mounted on the lower housing part 84 by means of a screw connection 90 which, together with the housing lower part 84, axially clamps the inner ring of the fixed bearing 75.
  • the labyrinth part 89 forms, as the name implies, with the underside of the spindle housing 74 at 91 a sealing labyrinth with narrow gaps and also has radially within the labyrinth seal 91 a ring recess 92 for receiving a sealing ring 93, the sealing lip also with the underside of the spindle housing 74 cooperates sealingly.
  • FIG. 8 shows the upper housing part 83 of the cylinder housing 79 engages through an opening formed in the pivot yoke 61 94 and projects beyond them in Fig. 8 upwards.
  • the housing upper part 83 of the cylinder housing 79 is provided on the outer peripheral side with a toothing 95 (cf., FIG. 9) for the engagement of a toothed belt 96.
  • the toothed belt 96 can be driven via a swivel yoke 61 from above flanged, for each swivel yoke 61, 62 also identical motor 97 with pulley 98 to the piston-cylinder assembly 78 and thus the spindle shaft 81 in the spindle housing 74 about the tool axis of rotation A. to be controlled in speed and direction of rotation.
  • a groove shaft guide 99 is further provided with trained in the spindle shaft 81 guide grooves 100 and thus a thrust bearing 101 - in Figs. 8 and 9 only indicated by a thick line, because per se known-engaging flange nut 102 which is received in the labyrinth part 89 and flanged thereto by means of a screw connection 103, so that the flange nut 102 is rotatably connected to the cylinder housing 79.
  • Such groove shaft guides are for example from the company Nippon
  • FIGS. 8 and 9 also show details of the polishing tool 18, which is currently preferred for use with this device 10. Accordingly, the polishing tool 18 has a tool receiving head 104 with a receiving plate 105, the axially and rotationally capable - yet releasably - is attached to the spindle shaft 81 of the tool spindle 16.
  • a polishing plate 106 is held exchangeably on the tool receiving head 104, for which purpose a base body 107 of the polishing plate 106 and the tool receiving head 104, more precisely its receiving plate 105 with complementary structures 108 for axial latching and rotational driving of the polishing plate 106 are provided with the tool holder head 104 ,
  • This interface between polishing plate 106 and tool receiving head 104, which is formed by the complementary structures 108, is the subject of EP 2 464 493 B1, to which express reference is made at this point with regard to the structure and function of the interface for avoiding repetitions.
  • the receiving plate 105 of the tool holder head 104 On the side facing away from the polishing plate 106 side of the receiving plate 105 of the tool holder head 104 has a ball joint 109, with a received in a ball socket 110 ball head 111 which is fastened to a screw on the spindle shaft 81 of the tool spindle 16, more precisely at the end screwed ball pin 112.
  • the ball socket 110 is formed in the receiving plate 105, with which the polishing plate 106 can be latched.
  • the ball head 111 has in the illustrated embodiment, a receiving bore 113 for a transverse pin 114 which extends through the ball head 111 with rounded ends and engages on both sides of the ball head 111 with associated recesses 115 in the ball socket 110 to the receiving plate 105 in the Art a cardan joint capable of rotation with the ball head 111 and thus with the spindle shaft 81 of the tool spindle 16 to connect.
  • an annular Abstweilflansch 116 is further inserted and fixed by means of the ball pin 112 to the spindle shaft 81.
  • the tool receiving head 104 in an axially retracted position of the spindle shaft 81 (cf., Figure 9) with the labyrinth part 89 - as part rotatably connected to the cylinder housing 79 - by means of a latching device 118 can be locked.
  • the latching device 118 has a plurality of distributed over the circumference of the tool receiving head 104, along the tool axis of rotation A protruding spring projections 119 which form-fitting with lugs 120 engage in an annular groove 121 which is formed on the labyrinth part 89.
  • the polishing tool 18 can be held powerless by latching in a retracted position on the tool spindle 16.
  • a ring magnet RM is glued into the piston 80 of the piston-cylinder assembly 78, which with a magnetic sensor MS (see FIGS. 2, 6 and 7 ) cooperates in the vicinity of the rotary feedthrough 82.
  • a softer intermediate layer 122 of an elastic material is fastened in relation to the main body 107, on which a polishing agent carrier 123 rests, which forms the actual, outer processing surface 124 of the polishing plate 106.
  • This embodiment of the polishing plate 106 is particularly advantageous in that the intermediate layer 122 has at least two regions of different hardness, which are arranged one behind the other in the direction of the center axis of the polishing plate 106. in the region of the intermediate layer 122 which adjoins the base body 107 is softer than the region of the intermediate layer 122 on which the polish carrier 123 rests.
  • the two regions of the intermediate layer 122 are formed here by mutually different foam layers 125, 126 of constant thickness, seen along the central axis of the polishing plate 106, namely a softer foam layer 125 on the base 107, more precisely its spherical end surface 127, and a harder foam layer 126 under the polish carrier 123.
  • the individual components (107, 125, 126, 123) of the polishing plate 106 are glued together.
  • This polishing plate 106 which can be used universally for a large range of workpiece curvatures, in particular its specific design and dimensioning, is the subject of the parallel, ie filed with the same filing date German patent application DE 10 2014 XXX XXX.X, to which at this point in this regard to avoid repetition is expressly referenced.
  • other polishing tools or polishing plates with the device 10 can be used in accordance with the respective polishing requirements.
  • a device for fine machining of optically effective surfaces on, in particular, spectacle lenses as workpieces comprises a workpiece spindle projecting into a working space, by means of which a workpiece to be polished can be driven to rotate about a workpiece axis of rotation (C), and two of the workpiece spindle are arranged and opposite one another Working space protruding tool spindles.
  • the tool spindles are each one
  • Polishing tool about a tool axis of rotation (A, A 1 ) rotatably driven and along the tool rotation axis axially deliverable (infeed Z, Z ') held. Furthermore, the tool spindles are movable relative to the workpiece spindle together along a linear axis (X) extending essentially perpendicular to the workpiece rotation axis and pivotable about different pivoting adjustment axes (B, B ') which are substantially perpendicular to the workpiece rotation axis and substantially perpendicular to the linear axis. The tool spindles are arranged one behind the other as seen in the direction of the linear axis. As a result of the arrangement made, the device is very compact and can be used in a variety of different polishing processes and strategies. REFERENCE OVERLIST, ⁇ , 10 'device
  • Multi-finger grippers 28 'x linear units, 29' x slides
  • Housing top 84 housing base
  • a rotary axis front polishing tool (speed-controlled)

Landscapes

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Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern als Werkstücken umfasst eine in einen Arbeitsraum (13) hineinragende Werkstückspindel (14), über die ein zu polierendes Werkstück um eine Werkstück-Drehachse (C) drehend antreibbar ist, und zwei der Werkstückspindel zugeordnet und gegenüberliegend in den Arbeitsraum hineinragende Werkzeugspindeln (16, 16'). An den Werkzeugspindeln ist jeweils ein Polierwerkzeug (18, 18') um eine Werkzeug-Drehachse (A, A') drehend antreibbar und entlang der Werkzeug-Drehachse axial zustellbar (Zustellachse Z, Z') gehalten. Ferner sind die Werkzeugspindeln relativ zur Werkstückspindel gemeinsam entlang einer im Wesentlichen senkrecht zur Werkstück-Drehachse verlaufenden Linearachse (X) bewegbar und um verschiedene Schwenk-Stellachsen (B, B') schwenkbar, die im Wesentlichen senkrecht zur Werkstück-Drehachse und im Wesentlichen senkrecht zu der Linearachse verlaufen. Dabei sind die Werkzeugspindeln in Richtung der Linearachse gesehen hintereinander angeordnet. Infolge der getroffenen Anordnung baut die Vorrichtung sehr kompakt und ist vielfältig für verschiedene Polierprozesse und -Strategien einsetzbar.

Description

VORRICHTUNG ZUR FEINBEARBEITUNG VON OPTISCH WIRKSAMEN FLÄCHEN AN INSBESONDERE BRILLENGLÄSERN
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung der optisch wirksamen Flächen an Brillen- gläsern, wie sie in sogenannten "RX-Werkstätten" , d.h. Produktionsstätten zur Fertigung von individuellen Brillengläsern nach Rezept in großem Umfang zum Einsatz kommen.
Wenn nachfolgend beispielhaft für Werkstücke mit optisch wirk- samen Flächen von "Brillengläsern" die Rede ist, sollen darunter nicht nur Brillenlinsen aus Mineralglas, sondern auch Brillenlinsen aus allen anderen gebräuchlichen Materialien, wie Polycarbonat , CR 39, HI-Index, etc., also auch Kunststoff verstanden werden.
STAND DER TECHNIK
Die spanende Bearbeitung der optisch wirksamen Flächen von Brillengläsern kann grob in zwei Bearbeitungsphasen unterteilt werden, nämlich zunächst die Vorbearbeitung der optisch wirksamen Fläche zur Erzeugung der rezeptgemäßen Makrogeometrie und sodann die Feinbearbeitung der optisch wirksamen Fläche, um Vorbearbeitungsspuren zu beseitigen und die gewünschte Mikro- geometrie zu erhalten. Während die Vorbearbeitung der optisch wirksamen Flächen von Brillengläsern u.a. in Abhängigkeit vom Material der Brillengläser durch Schleifen, Fräsen und/oder Drehen erfolgt, werden die optisch wirksamen Flächen von Brillengläsern bei der Feinbearbeitung üblicherweise einem Fein- schleif-, Läpp- und/oder Poliervorgang unterzogen, wozu man sich einer entsprechenden Maschine bedient. Insofern soll im Sprachgebrauch der vorliegenden Anmeldung der Begriff "Polieren", auch in Wortzusammensetzungen wie z.B. "Polierwerkzeug" od.dgl., Feinschleif- und Läppvorgänge mit umfassen, in dem Beispiel also Feinschleif- oder Läppwerkzeuge.
Insbesondere handbeschickte Poliermaschinen in RX-Werkstätten werden meist als "Zwillingsmaschinen" ausgeführt, so dass vorteilhaft die zwei Brillengläser eines "RX-Jobs" - ein Brillen- glasrezept besteht stets aus einem Brillenglaspaar - gleichzeitig feinbearbeitet werden können. Solche "Zwillings"-Polier- maschinen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 10 2009 041 442 AI und DE 10 2011 014 230 AI bekannt, die im Hinblick auf die Maschinenkinematik den nächstgelegenen Stand der Tech- nik bilden.
Gemäß etwa der letztgenannten Druckschrift (siehe dort insbesondere die Fig. 1 bis 5) weist eine solche Poliermaschine ein Maschinengehäuse auf, das einen Arbeitsraum begrenzt, in den zwei Werkstückspindeln hineinragen, über die zwei zu polierende Brillengläser mittels eines Drehantriebs um im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Werkstück-Drehachsen Cl, C2 drehend angetrieben werden können. Werkzeugseitig hat die Poliermaschine eine erste Linearantriebseinheit, mittels der ein erster Werkzeugschlitten entlang einer Linearachse X bewegbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zu den Werkstück-Drehachsen Cl, C2 (verläuft, eine Schwenkantriebseinheit, die auf dem ersten Werkzeugschlitten angeordnet ist und mittels der ein Schwenkjoch um eine Schwenk-Stellachse B verschwenkt werden kann, die im Wesentlichen senkrecht zu den Werkstück-Drehachsen Cl, C2 und im Wesentlichen senkrecht zu der Linearachse X verläuft, eine zweite Linearantriebseinheit, die auf dem Schwenkjoch angeordnet ist und mittels der ein zweiter Werkzeugschlitten entlang einer Linear-Stellachse Z bewegbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Schwenk-Stellachse B verläuft, sowie zwei Werkzeugspindeln mit jeweils einem Werkzeugaufnahmeabschnitt, wobei die Werkzeugaufnahmeabschnitte jeweils einer der Werkstückspindeln zugeordnet in den Arbeitsraum hineinragen. Jede Werkzeugspindel weist eine Spindelwelle auf, an welcher der jeweilige Werkzeugaufnahmeabschnitt ausgebildet ist und die um eine Werkzeug-Drehachse AI, A2 drehangetrieben in einem Spindelgehäuse gelagert ist, das seinerseits in einem Führungsrohr in Richtung der Werkzeug-Drehachse definiert axial ver- schiebbar geführt ist. Während die Spindelgehäuse der beiden Werkzeugspindeln an dem zweiten Werkzeugschlitten angeflanscht sind, sind die Führungsrohre an dem Schwenkj och angebracht, so dass im Ergebnis die Werkzeug-Drehachse AI bzw. A2 jeder Werkzeugspindel mit der Werkstück-Drehachse Cl bzw. C2 der zugeord- neten Werkstückspindel eine Ebene bildet, in der die jeweilige Werkzeug-Drehachse AI bzw. A2 bezüglich der Werkstück-Drehachse Cl bzw. C2 der zugeordneten Werkstückspindel axial verschiebbar (Linearachse X, Linear-Stellachse Z) und verkippbar (Schwenk- Stellachse B) ist..
Aufgrund der gegebenen Bewegungsmöglichkeiten gestattet die vorbekannte Poliermaschine bei einem kompakten Aufbau die paarweise Bearbeitung von Brillengläsern sowohl mit einer sogenannten "Tangential-Polierkinematik" , bei der die mit den Werkzeug- spindein axial zugestellten (Z) Polierwerkzeuge unter einem voreingestellten aber festen Schwenkwinkel (B) der Werkzeugspindeln oszillierend mit relativ kleinen Hüben quer (X) über die Brillengläser bewegt werden, als auch mit einer Polierkinematik, bei der die zugestellten (Z) Polierwerkzeuge während ihrer oszillierenden Querbewegung (X) zugleich kontinuierlich verschwenken (B) , um der Flächenkrümmung der Brillengläser zu folgen, wobei die Brillengläser und Polierwerkzeuge gleich- oder gegensinnig mit gleichen oder verschiedenen Drehzahlen um ihre Drehachsen (AI, A2, Cl, C2) angetrieben werden können (zu- mindest im Falle der Polierwerkzeuge aber nicht müssen) . Insofern kann diese Poliermaschine schon vorteilhaft vielfältig eingesetzt werden. Bei bestimmten, schwierig zu polierenden Materialien, wie z.B. Polycarbonat- oder HI-Index-Materialien, ist es indes noch wünschenswert, zur Reduzierung der Polierzeiten und/oder zur Erzielung bestimmter Flächenqualitäten mit unterschiedlichen Poliergründen zu arbeiten, was bei dem vorbeschriebenen Stand der Technik einen Wechsel der Polierwerkzeuge erfordern würde. Entsprechendes gilt, wenn sich die aufein- anderfolgend zu polierenden Brillengläser in ihrer Geometrie (Flächenkrümmung, Durchmesser) deutlich unterscheiden. So bedingte Werkzeugwechselzeiten ließen sich für die industrielle Fertigung zwar durch den Einsatz automatisierter Werkzeugwechsler mit Werkzeugmagazinen deutlich reduzieren, dies wäre jedoch mit einem hohen vorrichtungstechnischen Aufwand verbunden.
AUFGABENSTELLUNG Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach und kompakte ausgebildete Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern zu schaffen, die möglichst vielfältig einsetzbar ist und damit unterschiedliche Bearbeitungsstrategien erlaubt, ohne dass dies längere Prozesszeiten erfordert.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 21.
Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern als Werkstücken eine in einen Arbeitsraum hineinragende Werk- stückspindel, über die ein zu polierendes Werkstück um eine Werkstück-Drehachse C drehend antreibbar ist, und zwei der Werkstückspindel zugeordnet und gegenüberliegend in den
Arbeitsraum hineinragende Werkzeugspindeln, an denen jeweils ein Polierwerkzeug um eine Werkzeug-Drehachse A, A' drehend antreibbar und entlang der Werkzeug-Drehachse A, A1 axial zustellbar (Z) gehalten ist und die relativ zur Werkstückspindel gemeinsam entlang einer im Wesentlichen senkrecht zu der Werkstück-Drehachse C verlaufenden Linearachse X bewegbar und um verschiedene Schwenk-Stellachsen B, B' schwenkbar sind, die im Wesentlichen senkrecht zu der Werkstück-Drehachse C und im Wesentlichen senkrecht zu der Linearachse X verlaufen, wobei die Werkzeugspindeln in Richtung der Linearachse X gesehen hintereinander angeordnet sind.
Dadurch, dass zunächst die Werkzeugspindeln in Richtung der Linearachse X gesehen hintereinander angeordnet sind, baut die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft kompakt, was sie für den Einsatz als Polierzelle in einer Poliermaschine mit mehre- ren erfindungsgemäßen Vorrichtungen prädestiniert. Dabei ist es einem einfachen Aufbau der Vorrichtung wie auch im Hinblick auf die Energieeffizienz förderlich, dass beide Werkzeugspindeln gemeinsam sowohl entlang der Linearachse X bewegbar als auch um die verschiedenen Schwenk-Stellachsen B, B1 schwenkbar sind, denn für jede dieser Linear- bzw. Schwenkbewegungen wird somit nur ein Antrieb benötigt.
Schon eine Poliermaschine, in der nur eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommt (Grundversion) , ermöglicht ver- schiedene Bearbeitungsmethoden und ist damit sehr flexibel: Hier ist zunächst festzuhalten, dass aufgrund der getroffenen Achskonstellation (A, B, C, X, Z) sämtliche oben zum Stand der Technik bereits beschriebenen Polierprozesse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Werkstück durchgeführt werden können, ggf. auch ohne eigenen Drehantrieb für das Werkzeug. Werden an den zwei Werkzeugspindeln einer Vorrichtung verschiedene Polierwerkzeuge eingesetzt, kann z.B. ein Vor- und Feinpolieren mit unterschiedlichen Polierbelägen in einer Werk- Stückaufspannung erfolgen, was sehr kurze Polierzeiten bei gleichzeitig erhöhter Flächenqualität ermöglicht.
Auch ist es möglich, verglichen zum eingangs geschilderten Stand der Technik den Arbeitsbereich der Vorrichtung zu vergrö- ßern, indem verschieden große (Werkzeug-Durchmesser) und/oder verschieden gekrümmte (Werkzeug-Krümmungsradius) Polierwerkzeuge an den zwei Werkzeugspindeln einer Vorrichtung eingesetzt werden. Somit können etwa sehr kleine oder sehr große Werkstücke mit ggf. stark gekrümmten Flächen mit der Vorrichtung bearbeitet werden, ohne hierfür einen Werkzeugwechsel vornehmen zu müssen, was folglich dem Erhalt kurzer Gesamtprozesszeiten dienlich ist.
Bei einem Einsatz der Vorrichtung in der Rezeptfertigung von Brillengläsern können darüber hinaus sowohl konkav gekrümmte als auch konvex gekrümmte Brillengläser mit demselben Polierwerkzeug oder aber mit entsprechend der jeweiligen Brillenglaskrümmung (cc bzw. cx) geformten Polierwerkzeugen poliert werden. Ein solcher Gemischtbetrieb bei der Polierbearbeitung ist besonders bei den heutzutage zunehmend vorkommenden Brillengläsern mit beidseitig asphärischen oder progressiven Flächen vorteilhaft .
Weiterhin ist es möglich, an beiden Werkzeugspindeln einer Vor- richtung ein identisches Polierwerkzeug einzusetzen, so dass bei Verschleiß eines Werkzeugs, nach z.B. zuvor festgestellter Anzahl polierter Werkstücke, ein automatischer Spindel- und damit Werkzeugwechsel vorgenommen werden kann. Eine weitere Bearbeitungsvariante mit einer Vorrichtung und identischen Polierwerkzeugen wäre die, die Werkzeugspindeln während der Bearbeitung eines Werkstücks oder von Werkstück zu Werkstück abwechselnd zu benutzen. Dies hätte den Vorteil, dass das jeweils nicht benutzte Polierwerkzeug und die entsprechende Werkzeugspindel nebst Antrieb in der Pause abkühlen könnten, mit den Effekten einer gleichmäßigen Abnutzung, eines kontrollierten Maschinenwärmegangs und/oder erhöhter Werkzeug-Standzeiten.
Werden in einer Poliermaschine zum gleichzeitigen Polieren von wenigstens zwei Brillengläsern entsprechend der Anzahl der gleichzeitig zu polierenden Brillengläser wenigstens zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen als Polierzellen eingesetzt (Ausbauversion) , was zweckmäßig durch modulartige Anordnung in einem gemeinsamen Maschinengestell erfolgen kann, werden die möglichen Bearbeitungsstrategien noch vielfältiger. Zunächst muss, im Gegensatz zu einer Poliermaschine gemäß dem eingangs geschilderten Stand der Technik, bei der die zwei Werkzeugspin- dein gegenüber den ihnen zugeordneten zwei Werkstückspindeln stets gemeinsam linear- (X) bzw. schwenkbewegt (B) werden, bei der Bearbeitung nur eines Brillenglases - was etwa zur Nacharbeit notwendig sein kann - die andere Werkzeugspindel nicht ohne Funktion und in energetisch ungünstiger Weise mitbewegt werden.
Darüber hinaus kann in jeder Vorrichtung bzw. Polierzelle der Poliermaschine der für das jeweilige Brillenglasrezept optimale Polierprozess, mit individuell wählbaren Oszillationshüben, Oszillationsfrequenzen, Anstellwinkeln, Drehzahlen, Polierzeiten und Polierdrücken, gefahren werden. Anders als im obigen Stand der Technik muss hier kein Kompromiss eingegangen werden, der bei den vorbekannten Poliermaschinen letztendlich zu längeren Bearbeitungszeiten als nötig und zu schlechteren Flächen- qualitäten als möglich führen kann. Werden z.B. drei erfindungsgemäße Vorrichtungen als Polierzellen in einer Poliermaschine eingesetzt, kann ein Brillenglas¬ paar mit individuellen Prozessparametern pro Brillenglas in zwei Polierzellen gleichzeitig bearbeitet werden, während in der dritten Polierzelle - bei geeigneter Werkzeugbestückung - zugleich "Sonderarbeiten", wie die Bearbeitung spezieller Geometrien (z.B. große Durchmesser und/oder starke Krümmungen), Nacharbeit, oder Rezepte mit nur einem Rezeptglas (wenn das zweite Brillenglas- ein Serienglas ist) , durchgeführt werden können .
Bei der vorbeschriebenen Ausbauversion einer Poliermaschine können die einzelnen erfindungsgemäßen Vorrichtungen im Maschi- nengestell z.B. sternförmig um eine zentrale Bedienerposition herum angeordnet sein, was für die Maschinenbeschickung Vorteile haben kann. Derzeit bevorzugt ist es indes, wenn die Vorrichtungen in einer solchen Poliermaschine nebeneinander angeordnet sind, so dass die jeweiligen Linearachsen X, X', X11 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, was nicht nur eine platzsparende Anordnung darstellt, sondern auch eine Automation insbesondere des Werkstückwechsels vereinfacht.
So kann die Poliermaschine in einer noch weiter ausgebauten, automatisierten Version eine Übergabestation mit ggf. einem
Förderband, für die Ablage von Rezeptkästen zur Aufnahme von zu polierenden und polierten Brillengläsern, eine Waschstation zum Waschen der polierten Brillengläser und - zur weiteren Steigerung der Produktivität - ein Portalhandlingsystem umfassen, mittels dessen die Brillengläser automatisch zwischen den Stationen und den Vorrichtungen transportierbar und in der jeweiligen Station bzw. Vorrichtung positionierbar sind. Falls kein Förderband eingesetzt wird, könnte die Übergabestation .auch so ausgestaltet werden, dass mehrere Rezeptkästen in vom Portal- handlingsystem erreichbarer Position abgelegt werden könnten, oder in/auf der Übergabestation ein Verschieben der Rezeptkästen mittels des Portalhandlingsystems möglich wäre. Grundsätzlich wäre für die Werkstückhandhabung zwar auch ein Roboter- handling oder Hexapodsystem denkbar, das auf einer Schiene vor den Polierzellen oder an einem Laufwagen hängend vorne oberhalb der Polierzellen verschiebbar angeordnet werden könnte, eine solche Lösung wäre jedoch ungleich teurer.
Das Portalhandlingsystem kann hierbei in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine im Raum bewegbare Saugereinheit zum Halten eines zu polierenden Brillenglases an der zu polierenden optisch wirksamen Fläche sowie einen im Raum bewegbaren Mehrfingergreifer zum Halten eines polierten Brillenglases an dessen Rand aufweisen. Der Vorteil der Verwendung eines Mehrfinger- greifers ist, dass dieser die polierte Fläche nicht berührt, sondern nur am Rand des Brillenglases angreift, so dass beim Werkstückhandling die Gefahr von Abdrücken oder Kratzern auf der polierten Fläche gebannt ist. Die Saugereinheit hingegen kann als zuverlässige und robuste Lösung problemlos an Rohtei- len zum Einsatz kommen.
Grundsätzlich wäre es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als solchen möglich, dass die Schwenk-Stellachsen B, B' einer Vorrichtung auf - bezogen auf die Linearachse X - unterschied- liehen Höhen liegen, was - unveränderliche Höhe der Werkstückspindel vorausgesetzt - von Werkzeugspindel zu Werkzeugspindel unterschiedliche Axialhübe und/oder Schwenkwinkel der Polierwerkzeuge gestatten bzw. erfordern würde. Auch im Hinblick auf die Möglichkeit der Verwendung von Gleichteilen bevorzugt ist es allerdings, wenn die Schwenk-Stellachsen B, B' in einer gedachten Ebene liegen, die sich entlang der Linearachse X oder parallel dazu erstreckt. Somit hat jede Werkzeugspindel die gleichen kinematischen Randbedingungen; Werkzeughübe und damit Steifigkeiten sind identisch, womit insofern Wahlfreiheit bei der Positionierung der Polierwerkzeuge an der vorderen bzw. hinteren Werkzeugspindel besteht.
In einfacher und kompakter Ausgestaltung der Werkzeugoszilla- tions- und Werkzeugschwenk-Bewegungsmöglichkeiten mit tunlichst kurzen Verfahrwegen ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass die eine Werkzeugspindel an einem vorderen Schwenkjoch montiert ist, das um die eine Schwenk-Stellachse B definiert verschwenkbar an einem Werkzeugschlitten angelenkt ist, während die andere Werkzeugspindel an einem hinteren Schwenkjoch montiert ist, welches um die andere Schwenk-Stellachse B1 definiert verschwenkbar an demselben Werkzeugschlitten angelenkt ist, der seinerseits entlang der Linearachse X antreibbar bezüglich eines Rahmens geführt ist, welcher den Arbeitsraum umgibt .
Vorzugsweise ist hierbei zum Bewegen und Positionieren des an zwei mit dem Rahmen verbundenen Führungsstangen geführten Werkzeugschlittens ein bezüglich des Rahmens ortsfester Drehantrieb vorgesehen, der mit einem Kugelgewindetrieb antriebsverbunden ist, welcher eine drehbar gelagerte Kugelrollspindel aufweist, die mit einer drehfest mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Mutter eingreift. Prinzipiell wäre zwar auch die Verwendung anderer Linearführungen und Antriebe, z.B. von Linearmotoren od.dgl., denkbar, die obige bevorzugte Ausgestaltung von Führung und Antrieb ist demgegenüber aber preisgünstiger, bei hoher Steifigkeit und Unempfindlichkeit gegen Schmutz.
Grundsätzlich wäre es möglich, für die Schwenkbewegung jedes Schwenkjochs einen eigenen Antrieb, z.B. einen jeweils zugeordneten Torquemotor vorzusehen. Vorzugsweise ist allerdings zum definierten Verschwenken beider Werkzeugspindeln um die Schwenk-Stellachsen B, B' ein Linearantrieb vorgesehen, der mit seinem einen Ende an dem einen Schwenkjoch mit Abstand zur ent- sprechenden Schwenk-Stellachse B und mit seinem anderen Ende an dem Werkzeugschlitten angelenkt ist, wobei das eine Schwenkjoch zudem mit dem anderen Schwenkj och über eine Koppelstange antriebsverbunden ist, die von den Schwenk-Stellachsen B, B' beabstandet mit ihrem einen Ende an dem einen Schwenkj och und mit ihrem anderen Ende an dem anderen Schwenkjoch angelenkt ist. Somit besitzt die Vorrichtung in bevorzugter Ausgestaltung vorteilhaft nur einen einfachen Antrieb zum Verschwenken von beiden Werkzeugspindeln. Was die axiale Zustellbewegung der Polierwerkzeuge angeht, ist es bevorzugt, wenn jede Werkzeugspindel für die axiale Zustellung des jeweiligen Polierwerkzeugs entlang der zugehörigen Werkzeug-Drehachse A, A' eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, mit einem in einem Zylindergehäuse aufgenommenen Kolben, der in koaxialer Anordnung mit einer Spindelwelle betätigungswirksam verbunden ist, die zusammen mit der Kolben-Zylinder-Anordnung in einem Spindelgehäuse um die jeweilige Werkzeug-Drehachse A, A1 drehbar gelagert ist. Diese Konstruktion zeichnet sich insbesondere durch ein geringes Gewicht aus, wodurch ins- besondere Axialbewegungen mit hoher Dynamik gefahren werden können, was wiederum kurze Bearbeitungszeiten bei sehr hoher Polierqualität ermöglicht, da das Polierwerkzeug stets dem Werkstück folgen kann, auch bei relativ starken Abweichungen von der Rotationssymmetrie am Werkstück.
Hierbei ist das Zylindergehäuse der pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung vorzugsweise zweiteilig ausgebildet und mit einer Laufhülse aus Mineralglas ausgekleidet, in welcher der an seiner Lauffläche aus einem Graphitmaterial beste- hende Kolben längsverschieblich aufgenommen ist. Ein wesentlicher Vorteil eines solchen "Glaszylinders" resultiert aus seiner sehr geringen Stick-Slip-Neigung : So kann die Vorrichtung auch mit sehr geringen Polierdrücken feinfühlig arbeiten. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung ferner über einen dünnen Stab aus einem Federstahl zug- und druckfest mit der Spindelwelle verbunden sein. Ein solches sehr leichtes und spielfreies Kraft- Übertragungselement sorgt in einfacher Weise für eine radiale Ausgleichsmöglichkeit, wodurch es nicht zu einem Klemmen kommen kann, falls die Mittelachsen des Kolbens bzw. der Kolben-Zylinder-Anordnung und der Spindelwelle nicht korrekt fluchten. Ist ein Drehantrieb am Polierwerkzeug gewünscht, kann das Zy¬ lindergehäuse außenumfangsseitig mit einer Verzahnung zum Angriff eines Zahnriemens versehen sein, der über einen am jeweiligen Schwenkj och angeflanschten Motor mit Riemenscheibe antreibbar ist, um die Kolben-Zylinder-Anordnung und damit die Spindelwelle um die jeweilige Werkzeug-Drehachse A, A' zu drehen. Ein solcher Drehantrieb mittels Standardantriebselementen ist nicht nur kostengünstig, sondern hat - gegenüber einem ebenfalls denkbaren, koaxial zur Spindelwelle angeordneten Drehantrieb, wie im gattungsbildenden Stand der Technik gezeigt und beschrieben - den Vorteil geringer bewegter Massen, was wiederum einer hohen Qualität der polierten Fläche bei kurzen Prozesszeiten förderlich ist. Als weitere, besonders verschleißarme Alternative zur Übertragung des Drehmoments von einem parallel zur Spindelwelle angeordneten Drehantrieb auf die Spindelwelle ist auch der Einsatz eines Zahnradgetriebes denkbar. Dabei kann antriebsseitig ein Zahnrad aus Stahl vorgesehen sein, welches mit einem spindelseitigen, aus Kunststoff gefertigten Zahnrad gleicher Größe kämmt (Übersetzungsverhältnis 1:1), wobei beide Zahnräder mit einer Schrägverzahnung ver- sehen sein können, so dass die Zahnradpaarung im Ergebnis auch sehr geräuscharm läuft.
Entsprechende Massenvorteile gelten für eine bevorzugte Konstruktion, bei der zur Drehmomentübertragung von dem Zylinder- gehäuse der Kolben-Zylinder-Anordnung auf die Spindelwelle eine Nutwellenführung - also erneut kostengünstige Standardelemente - vorgesehen ist, mit in der Spindelwelle ausgebildeten Führungsnuten und einer damit über ein Axiallagerelement eingreifenden Flanschmutter, die drehfest mit dem Zylindergehäuse ver- bunden ist.
Im weiteren Verfolg des Erfindungsgedankens kann das Polierwerkzeug einen axial- und drehmitnahmefähig an der jeweiligen Spindelwelle befestigbaren Werkzeugaufnahmekopf aufweisen, an dem ein Polierteller auswechselbar gehalten ist, wozu ein
Grundkörper des Poliertellers und der Werkzeugaufnahmekopf mit komplementären Strukturen zur axialen Verrastung und zur Drehmitnahme des Poliertellers mit dem Werkzeugaufnahmekopf versehen sind. Dies bewirkt zum einen eine unkomplizierte Aus- tauschbarkeit des Poliertellers sowie einen sicheren Halt des Poliertellers an der jeweiligen Werkzeugspindel, zum anderen eine definierte, formschlüssige Drehmomentübertragung zwischen Werkzeugaufnahmekopf und Polierteller während der Polierbearbeitung .
Hierbei kann der Werkzeugaufnahmekopf ein Kugelgelenk besitzen, mit einem in einer Kugelpfanne aufgenommenen Kugelkopf, der an einem an der Spindelwelle der jeweiligen Werkzeugspindel befestigbaren Kugelstift ausgebildet ist, während die Kugelpfanne in einer Auf ahmeplatte- ausgeformt ist, mit welcher der Polierteller verrastbar ist. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine Verkippung des Poliertellers gegenüber der Spindelwelle der jeweiligen Werkzeugspindel bei der Polierbearbeitung, so dass der Polierteller den unterschiedlichsten Brillenglasgeometrien, selbst z.B. zylindrischen Flächen oder Progressivflächen mit hohen Additionen, leicht folgen kann. Darüber hinaus gestattet die Verkippbarkeit des Poliertellers vorteilhaft die Durchführung von Polierprozessen mit der bereits angesprochenen "Tan- gential-Polierkinematik" , wobei sich der Polierteller am Bril- lenglas winkelmäßig auszurichten vermag. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Kugelkopf eine Aufnahmebohrung für einen Querstift aufweisen, der sich durch den Kugelkopf hindurch erstreckt und auf beiden Seiten des Kugel- kopfs mit zugeordneten Aussparungen in der Kugelpfanne eingreift, um die Aufnahmeplatte drehmitnahmefähig mit dem Kugelstift zu verbinden. Eine derartige Ausgestaltung des Kugelkopfs als Kardangelenk gestattet es auf einfache Weise, den Polierteller drehend anzutreiben, was, verglichen zu einer ebenfalls denkbaren, bloßen reibungsbewirkten Drehmitnahme des Poliertellers mit dem Brillenglas, wesentlich kürzere Polierzeiten ermöglicht. Hinsichtlich Verkippbarkeit und Drehantriebsmöglichkeit Ähnliches könnte zwar grundsätzlich auch mittels eines homokinetischen Gelenks realisiert werden, dies wäre jedoch mit einem deutlich größeren Aufwand und höheren Kosten verbunden.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn sich die Aufnahmeplatte über ein elastisches Ringelement an einem kugelstiftseitigen Abstützflansch derart federnd abstützt, dass der mit der Aufnah- meplatte verrastete Polierteller bestrebt ist, sich mit seiner Mittelachse mit dem Kugelstift und damit der Spindelwelle der jeweiligen Werkzeugspindel auszufluchten. Hierdurch wird der Polierteller an zu starken Kippbewegungen gehindert, was sich zum einen insbesondere während der Bewegungsumkehr bei dem erwähnten Oszillieren des Poliertellers über dem Brillenglas günstig auswirkt, da der Polierteller nicht wegknicken und in der Folge am Brillenglas verklemmen kann. Zum anderen ist eine solche elastische Abstützung der Aufnahmeplatte des Polierwerkzeugs beim Montieren bzw. Aufsetzen des Poliertellers von Vor- teil, weil die Aufnahmeplatte mit leichtem Zwang eine definierte Lage einnimmt. Das Zusammenfahren von Polierteller und Brillenglas kann darüber hinaus infolge der elastischen
(Vor) Orientierung der Auf ahmeplatte so erfolgen, dass der Polierteller im Wesentlichen axial orientiert auf dem Brillen- glas aufsetzt, und nicht etwa verkippt, was bei besonders dicken bzw. hochbauenden Poliertellern zu Problemen führen könnte. Grundsätzlich wäre es zwar auch möglich, eine solche (Vor) Orientierung des Poliertellers mittels eines pneumatisch beaufschlagbaren Gummibalgs an der Aufnahmeplatte zu bewerk- stelligen, dies wäre jedoch ungleich aufwändiger.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Werkzeugaufnahmekopf in einer axial eingefahrenen Stellung der Spindelwelle mit dem Zylindergehäuse oder einem damit drehfest verbundenen Teil mittels einer Rasteinrichtung verrastbar. In der eingefahrenen Stellung der Spindelwelle muss somit vorteilhaft keine Energie aufgewendet werden - wie z.B. beim Anlegen eines Unterdrucks an die vorbeschriebene Kolben-Zylinder-Anordnung der Werkzeugspindel - um den Werkzeugaufnahmekopf für bei- spielsweise einen Wechsel des Poliertellers in der eingefahrenen Stellung zu halten. Zwar wären hierzu auch andere Maßnahmen denkbar, wie etwa eine Haltelösung mit permanenter oder elektrisch erzeugter Magnetkraft, diese wären aber aufwändiger und möglicherweise im Hinblick auf eine einfache Erzielung geringer Losbrechmomente problematisch.
In zweckmäßiger, weil kostengünstiger und leichter Ausgestaltung kann die Rasteinrichtung eine Mehrzahl von über dem Umfang des Werkzeugaufnahmekopfs verteilten, entlang der jeweiligen Werkzeug-Drehachse A, A' vorstehenden Federvorsprüngen aufweisen, die formschlüssig mit Nasen in eine Ringnut eingreifen, welche an dem Zylindergehäuse oder dem damit drehfest verbundenen Teil ausgebildet ist. Derartige Teile können problemlos aus Kunststoff hergestellt werden, bei größeren Stückzahlen ggf. auch spritzgusstechnisch.
Schließlich ist es besonders bevorzugt, wenn ein unterer Bereich des Arbeitsraums, in den die Werkstückspindel hineinragt, durch eine aus einem Kunststoffmaterial einstückig tiefgezogene Wanne mit stufenfreien Wandflächen begrenzt ist. Vorteile einer solchen, ggf. auch hydrophob beschichteten Wanne bestehen neben deren Korrosionsbeständigkeit darin, dass - im Vergleich zu einer ebenfalls denkbaren, geschweißten Edelstahlwanne - das Poliermittel sehr gut abläuft, der Arbeitsraum leicht zu reini- gen und gut dicht zu halten ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise vereinfachten bzw. schematischen und nicht maßstabsgerechten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Poliermaschine für
Brillengläser von schräg oben / vorne rechts mit drei parallel angeordneten, erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Feinbearbeitung der optisch wirksamen Flächen der Brillengläser als Polierzellen, einer Brillenglas- Waschstation rechts daneben, einem Förderband für Rezeptkästen sowie einem Portalhandlingsystem zum
Transport der Brillengläser, wobei zur Freigabe der Sicht auf wesentliche Bauteile bzw. Baugruppen der Maschine und zur Vereinfachung der Darstellung insbesondere die Bedieneinheit und Steuerung, Teile der Verkleidung, Türmechanismen und Scheiben, weitere Ablagen für Werkstücke und Werkzeuge, die Versorgungseinrichtungen (einschließlich Leitungen, Schläuche und Rohre) für Strom, Druckluft und Poliermittel, der Poliermittelrücklauf sowie die Mess-, Wartungs- und Sicherheitseinrichtungen weggelassen wurden;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der von der Poliermaschine gemäß Fig. 1 getrennten, dort rechten erfindungsgemäßen Vorrichtung von schräg oben / vorne links als separierte Polierzelle, wobei sich ein Werkzeugschlitten (Linearachse X) für die Werkzeugspindeln in einer zurückgezogenen Stellung befindet und ein nach unten von einer Wanne begrenzter Arbeitsraum mittels einer faltenbalgartigen Arbeitsraumabdeckung und einer Schiebetür verschlossen ist; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 2 von schräg oben / hinten rechts, bei der gegenüber der Darstellung in Fig. 2 die den Arbeitsraum begrenzenden Teile (Wanne, Schiebetür, faltenbalgartige Arbeitsraumsabdeckungen) sowie die Werkstück- und Werkzeugspindeln weggelassen wurden, insbesondere zur Veranschaulichung eines Linearantriebs für die Schwenk-Stellachsen B, B';
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 2 von schräg oben / vorne rechts, erneut unter Weglassung der den Arbeitsraum begrenzenden Teile sowie der Werkzeugspindeln und zudem des Linearantriebs für die Schwenk-Stellachsen B, B', aber mit dargestellter Werkstückspindel (Werkstück-Drehachse C) , insbesondere zur Veranschaulichung von Schwenkjochen (Schwenk-Stellachsen B, B') für die hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln im Werkzeugschlitten (Linearachse X) ;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 2 von schräg unten / vorne rechts, mit Darstellung sämtlicher Bewegungsachsen bzw. -möglichkeiten (Werkzeug-Drehachsen A, A'; Schwenk-Stellachsen B, B ' ; Werkstück-Drehachse C; Linearachse X; Zustellachsen Z, Z') für den Polierprozess ;
Fig. 6 eine Längsschnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2 ohne Weglassung von in Fig. 2 gezeigten Bauteilen, mit dem Werkzeugschlitten (Linearachse X) in der zurückgezogenen Stellung, wobei zur Werkstückbeschickung im vorderen Bereich des Arbeitsraums die Schiebetür geöffnet und die vordere faltenbalgartige Arbeitsraumabdeckung zurückgezogen ist; Fig. 7 eine der Fig. 6 hinsichtlich des Schnittverlaufs entsprechende Längsschnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2, mit dem Werkzeugschlitten (Linearachse X) in einer für einen Werkzeugwechsel vorgefahrenen Stellung, in der die Werkzeugspindeln nach vorne geschwenkt (Schwenk-Stellachsen B, B') und zudem das Werkzeug an der hinteren Werkzeugspindel ausgefahren ist (Zustellachse Z ' ) #· bei erneut geöffneter Schiebetür im vorderen Bereich des Arbeitsraums, wobei gegenüber der Fig. 6 zur Vereinfachung der Darstellung an den Werkzeugspindeln vorgesehene Faltenbälge weggelassen wurden;
Fig. 8 eine Längsschnittansicht der in dem teilweise aufgebrochen dargestellten vorderen Schwenkj och der Vorrichtung gemäß Fig. 2 aufgenommenen vorderen Werkzeugspindel mit einem Polierwerkzeug, an dessen Werkzeugaufnahmekopf ein Polierteller lösbar gehalten ist, der sich mit einer zu bearbeitenden Fläche in Bearbeitungseingriff befindet, wobei sich das Polierwerkzeug in einer gegenüber der Werkzeugspindel ausgefahrenen (Zustellachse Z), unteren Stellung befindet und der zugeordnete Faltenbalg zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen wurde; und
Fig. 9 ein Halbschnitt der vorderen Werkzeugspindel mit Polierwerkzeug gemäß Fig. 8 im unmontierten Zustand, erneut ohne Faltenbalg zwischen Polierwerkzeug und Werkzeugspindel, wobei sich das Polierwerkzeug mit dem Polierteller in einer gegenüber der Werkzeugspindel eingefahrenen (Zustellachse Z) , oberen Stellung befindet, in der der Werkzeugaufnahmekopf des Polierwerkzeugs an der Werkzeugspindel verrastet ist. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
In Fig. 1 ist - als bevorzugter Anwendungsfall bzw. Einsatzort einer Vorrichtung 10 zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen cc, cx an Werkstücken, wie z.B. Brillengläsern L (vgl. Fig. 8) - eine Poliermaschine mit 11 beziffert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind entsprechend der Anzahl der zu polierenden Brillengläser L drei solcher Vorrichtungen 10, 10', 10'' mit jeweils identischem Aufbau in einem gemeinsamen Ma- schinengestell 12 als Polierzellen angeordnet. Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 stellvertretend für alle drei Vorrichtungen 10, 10', 10'' anhand der in Fig. 1 rechten Vorrichtung 10 noch detailliert erläutert werden wird, hat die Vorrichtung 10 eine in einen Arbeitsraum 13 hineinragende Werk- stückspindel 14, über die ein zu polierendes Brillenglas L, welches üblicherweise mittels eines Blockmaterials M an einem Blockstück S zur Aufnahme in der Werkstückspindel 14 gehalten ist (siehe wiederum Fig. 8), um eine Werkstück-Drehachse C drehend angetrieben werden kann. Ferner weist die Vorrichtung 10 zwei der Werkstückspindel 14 zugeordnet und gegenüberliegend in den Arbeitsraum 13 hineinragende Werkzeugspindeln 16, 16' auf, an denen jeweils ein Polierwerkzeug 18, 18' um eine Werkzeug- Drehachse A, A' drehend antreibbar und entlang der Werkzeug- Drehachse A, A' axial zustellbar (Zustellachsen Z, Z') gehalten ist. Die Werkzeugspindeln 16, 16' sind relativ zur Werkstückspindel 14 gemeinsam entlang einer im Wesentlichen senkrecht zu der Werkstück-Drehachse C verlaufenden Linearachse X bewegbar und um verschiedene Schwenk-Stellachsen B, B' schwenkbar, die im Wesentlichen senkrecht zu der Werkstück-Drehachse C und im Wesentlichen senkrecht zu der Linearachse X verlaufen. Dabei sind die Werkzeugspindeln 16, 16' in Richtung der Linearachse X gesehen hintereinander angeordnet. Dieser für die Vorrichtung 10 wesentliche Aufbau ist am besten in Fig. 5 zu sehen. Bevor die einzelne Vorrichtung 10 ausführlich beschrieben wird sollen zunächst anhand der Fig. 1 noch weitere Details ihrer Einbausituation in der Poliermaschine 11 erläutert werden. Gemäß Fig. 1 sind die einzelnen, unabhängig voneinander betreib- baren Vorrichtungen 10, 10', 10' 1 in dem Maschinengestell 12 modulartig - und als jeweiliges Modul ggf. separat auswechselbar - in kompakter Weise so nebeneinander angeordnet, dass die jeweiligen Linearachsen X, X', X'1 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Diese Modulbauweise erlaubt durch iden- tische Baugruppen eine gemeinsame Fertigung mit entsprechenden Stückzahl-Vorteilen, außerdem gestattet sie eine flexible Montage verschiedener manueller oder automatisierter Varianten.
So ist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel rechts neben der Vorrichtung 10 eine an sich bekannte Waschstation 20 zum Waschen der polierten Brillengläser L im Maschinengestell 12 montiert, und rechts daneben eine Übergabestation 21, hier mit einem Förderband 22 versehen, für die Ablage von in der Brillenglasfertigung üblichen Rezeptkästen 23 zur Auf- nähme von zu polierenden und polierten Brillengläsern L. Mittels des Förderbands 22 können die Rezeptkästen 23 entsprechend dem in Fig. 1 am Förderband 22 eingezeichneten Bewegungspfeil in der Poliermaschine 11 vor und zurück bewegt werden. Des Weiteren weist die hier gezeigte automatisierte Variante der Poliermaschine 11 ein Portalhandlingsystem 24 auf, mittels dessen die Brillengläser L automatisch zwischen den Stationen 20, 21 und den Vorrichtungen 10, 10', 10'' transportiert und in der jeweiligen Station 20, 21 bzw. Vorrichtung 10, 10', 10'' positioniert werden können. Hierfür hat das Portalhandlingsystem 24 eine im Raum bewegbare Saugereinheit 25 zum Halten eines zu polierenden Brillenglases L an der zu polierenden optisch wirksamen Fläche cc sowie einen im Raum bewegbaren Mehrfingergreifer 26 zum Halten eines polierten Brillenglases L an dessen Rand. Die angesprochenen Bewegungsmöglichkeiten im Raum sind in Fig. 1 durch Bewegungspfeile x, y, z (horizontale bzw. vertikale Linearbewegungen) sowie b (Kippbewegung um eine zur horizontalen Bewegungsrichtung y parallele Querachse) angedeutet. Genauer gesagt hat das Portalhandlingsystem 24 zwei x-Linear- einheiten 28, 28' für die Erzeugung der x-Bewegung, die oben an der Poliermaschine 11 zu beiden Seiten des Maschinengestells 12 angeordnet sind. Deren x-Schlitten 29, 29' tragen jeweils eine Schwenkhalterung 30, 30', die unter Zuhilfenahme eines Pneu- matikzylinders 31 eine Verkippung einer an den Schwenkhalterungen 30, 30' angebrachten, das "Portal" bildenden y-Linearein- heit 32 für die Erzeugung der y-Bewegung um ca. 20° ermöglicht. Durch diese Maßnahme kann eine an einem y-Schlitten 33 der y- Lineareinheit 32 angebrachte z-Lineareinheit 34 aus der Verti- kalen verkippt werden, um an eine in den Zeichnungen nicht zu erkennende Werkstückspindel-Schrägstellung angepasst zu werden, die sich in dem im Maschinengestell 12 montierten Zustand der Vorrichtungen 10, 10', 10'' ergibt. An der z-Lineareinheit 34 sind die Saugereinheit 25 und der Mehrfingergreifer 26 längs- verschieblich montiert, und zwar derart, dass sie mittels eines gemeinsamen Antriebs gegenläufig bewegt werden können, d.h. wenn die Saugereinheit 25 nach unten gefahren wird fährt zugleich der Mehrfingergreifer 26 nach oben und umgekehrt. Insoweit ist für den Fachmann ersichtlich, dass ein zu polierendes Brillenglas L mittels der Saugereinheit 25 des Portalhandlingsystems 24 aus einem Rezeptkasten 23 auf der Übergabestation 21 durch Verfahren der z-Lineareinheit 34 herausgehoben (z) werden kann, sodann im Raum bewegt (b, x, y) und an der schräggestellten Werkstückspindel 14 der gewünschten Vorrichtung 10, 10', 10'' zur Polierbearbeitung eingesetzt (z) werden kann. Nach der Polierbearbeitung kann das fertig polierte Brillenglas L mittels des Mehrfingergreifers 26 aus der jeweiligen Vorrichtung 10, 10', 10'' herausgehoben (z), zur Waschstation 20 transportiert (b, x, y) und in diese eingesetzt (z) werden, um durch Waschen Poliermittelreste zu entfernen. Das saubere Brillenglas L kann abschließend mittels des Mehrfingergreifers 26 aus der Waschstation 20 herausgehoben (z), zum jeweiligen Rezeptkasten 23 auf der Übergabestation 21 bewegt (x, y) und darin abgesetzt (z) werden. Die Brillengläser L können demnach so oder in analoger Weise mittels des Portalhandlingsystems 24 wie gewünscht bzw. notwendig zwischen den Vorrichtungen 10, 10', 10' 1 und Stationen 20, 21 hin und her transportiert werden.
Zur weiteren Beschreibung der Vorrichtung 10 sei nun auf die Fig. 2 bis 7 Bezug genommen. Gemäß insbesondere Fig. 4 ist der Arbeitsraum 13 der Vorrichtung 10 von einem Rahmen 36 umgeben, der z.B. als Schweißkonstruktion aus Stahlteilen ausgeführt sein kann. Nach oben ist der Arbeitsraum 13 durch eine falten- balgartige Arbeitsraumabdeckung 38 abdeckbar, nach vorne durch eine Schiebetür 39 verschließbar. Zum Öffnen des Arbeitsraums 13 für einen Zugriff von außen kann die seitlich geeignet geführte Arbeitsraumabdeckung 38 mittels eines Pneumatikzylinders 40 verschoben bzw. zurückgezogen werden. Auch für die Bewegung der seitlich geführten Schiebetür 39 ist ein Pneumatikzylinder 41 vorgesehen, der geeignet zwischen der Schiebetür 39 und dem Rahmen 36 angelenkt ist. Nach unten ist der Arbeitsraum 13 durch eine aus einem Kunststoffmaterial einstückig tiefge- zogene, geeignet am Rahmen 36 befestigte Wanne 42 mit stufenfreien Wandflächen und einer Aufnahmeöffnung 43 für die Werkstückspindel 14 begrenzt (vgl. die Fig. 6 und 7), durch die sich die Werkstückspindel 14 am Umfang geeignet abgedichtet von unten hindurch erstreckt, um in einen unteren Bereich des Ar- beitsraums 13 hineinzuragen. In den Fig. 6 und 7 ist ebenfalls eine AblaufÖffnung 44 für das flüssige Poliermittel zu sehen, die sich in dem im Maschinengestell 12 montierten, gegenüber der Darstellung in den Fig. 6 und 7 nach links unten verkippten Zustand der Vorrichtung 10 am tiefsten Punkt der Wanne 42 be- findet. Wie in den Fig. 3 bis 7 zu erkennen ist weist der Rahmen 36 eine Bodenplatte 45 auf, an der die Werkstückspindel 14 unterhalb der Aufnahmeöffnung 43 in der Wanne 42 von oben ange- flanscht ist (siehe insbesondere die Fig. 4, 6 und 7) . An ihrem in den Arbeitsraum 13 hineinragenden Ende hat die Werkstückspindel 14 eine Spannzange 46, die über einen nicht näher dargestellten Betätigungsmechanismus betätigt werden kann, um ein auf einem Blockstück' S aufgeblocktes Brillenglas L axial fest und drehmitnahmefähig an der Werkstückspindel 14 zu spannen. Mit 47 ist ein unterhalb der Bodenplatte 45 befestigter Pneumatikzylinder für besagten Betätigungsmechanismus beziffert (vgl. die Fig. 5 bis 7), mittels dessen die Spannzange 46 auf an sich bekannte Weise geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Wie ebenfalls in den Fig. 5 bis 7 zu erkennen ist, ist ein
Drehantrieb 48 - im dargestellten Ausführungsbeispiel ein drehzahlgesteuerter Asynchron-Drehstrommotor - von unten an der Bodenplatte 45 angeflanscht. Ebenfalls unterhalb der Bodenplatte 45 ist der Drehantrieb 48 bei 49 mittels eines Zahnrie- mentriebs mit der wälzgelagerten Spindelwelle der Werkstückspindel 14 antriebsverbunden, so dass der Drehantrieb 48 die Werkstückspindel 14 mit vorbestimmter Drehzahl und Drehrichtung drehend anzutreiben vermag (Werkstück-Drehachse C) . Oberhalb der Werkstückspindel 14 ist für die gemeinsame Bewegung der Werkzeugspindeln 16, 16' ein Werkzeugschlitten 50 vorgesehen, der entlang der Linearachse X antreibbar bezüglich des Rahmens 36 geführt ist. Genauer gesagt ist zum Bewegen und Positionieren des an zwei parallelen, mit dem Rahmen 36 auf ge- genüberliegenden Seiten verbundenen Führungsstangen 51, 52 geführten Werkzeugschlittens 50 ein am Rahmen 36 ortsfest, montierter Drehantrieb 53 vorgesehen, der mit einem Kugelgewindetrieb 54 antriebsverbunden ist. Letzterer weist eine an beiden Enden drehbar gelagerte, axialfeste Kugelrollspindel 55 auf, die mit einer drehfest mit dem Werkzeugschlitten 50 verbundenen Mutter 56 eingreift. Hierbei ist der Werkzeugschlitten 50 gemäß den Fig. 3 bis 5 an der einen Führungsstange 51 lediglich über ein Axiallager 57 (Kugelbuchse) geführt, während er an der anderen Führungsstange 52 über zwei in Richtung der Führungs- stange 52 axial voneinander beabstandete Axiallager 58 (Kugelbuchsen) geführt ist, von denen in den Fig. 2 und 4 lediglich das vordere Axiallager 58 zu sehen ist. Bei dem Drehantrieb 53 zum Bewegen des Werkzeugschlittens 50 handelt es sich um einen Servomotor, der über z.B. eine Metallbalgkupplung 59 mit der Kugelrollspindel 55 verbunden ist. Die so aufgebaute, im
Wesentlichen horizontal verlaufende Linearachse X ist CNC-lage- geregelt; zur Vereinfachung der Darstellung ist das zugehörige Wegmesssystem jedoch nicht gezeigt. Wie am besten in den Fig. 2, 4 und 5 zu erkennen ist, ist der Werkzeugschlitten 50 als Rahmenkonstruktion ausgebildet, mit einer in einer Draufsicht gesehen im Wesentlichen rechteckigen, inneren Öffnung 60 zur Aufnahme der beiden schwenkbaren Werkzeugspindeln 16, 16'. Hierbei ist die eine, vordere Werkzeug- spindel 16 an bzw. in einem vorderen Schwenkj och 61 montiert, das um die eine Schwenk-Stellachse B definiert verschwenkbar zu beiden Seiten der Öffnung 60 an dem Werkzeugschlitten 50 angelenkt ist, während die andere Werkzeugspindel 16' an einem hinteren Schwenkjoch 62 montiert ist, welches hinter dem vorderen Schwenkjoch 61 um die andere Schwenk-Stellachse B' definiert verschwenkbar - erneut zu beiden Seiten der Öffnung 60 - an dem Werkzeugschlitten 50 angelenkt ist. Die entsprechenden, auf beiden Seiten der Öffnung 60 vorhandenen, schlittenseitigen bzw. jochseitigen Lagerstellen sind in den Fig. 4 und 5 bei 63 bzw. 64 zu sehen. Aus der diesbezüglich schematischen Darstellung in den Fig. 6 und 7 ergibt sich zur Höhe der Lagerstellen 63, 64, dass die beiden Schwenk-Stellachsen B, B' in einer gedachten Ebene liegen, die sich entlang der Linearachse X bzw. parallel dazu erstreckt. Für den Antrieb der Schwenkjoche 61, 62, d.h. zum definierten gemeinsamen Verschwenken beider Werkzeugspindeln 16, 16' um die Schwenk-Stellachsen B, B1 ist ein weiterer Linearantrieb 65 vorgesehen, der mit seinem einen Ende an dem vorderen Schwenk- joch 61 mit Abstand zur entsprechenden Schwenk-Stellachse B und mit seinem anderen Ende an dem Werkzeugschlitten 50 angelenkt ist. Genauer gesagt handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel bei dem Linearantrieb 65 um einen handelsüblichen, sogenannten "Elektrozylinder" , mit einer Betätigungs- stange 66, die über einen Drehantrieb 67 und ein Getriebe 68 bei entsprechender Bestromung des Drehantriebs 67 ein- bzw. ausgefahren werden kann. Wird der Drehantrieb 67 nicht be- stromt, liegt im Getriebe 68 Selbsthemmung vor, d.h. die Betätigungsstange 66 verbleibt bei - nicht übermäßigen - äußeren Kräften in ihrer jeweiligen Ausfahrstellung; ein integriertes Messsystem kann die jeweilige Position zurückmelden. Dieser Linearantrieb 65 ist an seinem antriebsseitigen Ende an einer am Werkzeugschlitten 50 montierten Haltegabel 69 verschwenkbar gelagert, während am anderen Ende des Linearantriebs. 65 die Be- tätigungsstange 66 an einem gabelförmigen Schwenkarm 70 verschwenkbar angreift, der an dem vorderen Schwenkjoch 61 befestigt ist (siehe in diesem Bereich die Schrauben in den Fig. 2 bis 4). Zur Übertragung der Schwenkbewegung von dem vorderen Schwenkjoch 61 auf das hintere Schwenkjoch 62 sind die beiden Schwenkjoche 61, 62 über eine Koppelstange 71 antriebsverbunden, die von den Schwenk-Stellachsen B, B1 beabstandet, nämlich oberhalb von Letzteren mit ihrem einen. Ende an dem vorderen Schwenkjoch 61 (Lagerstelle 72) und mit ihrem anderen Ende an dem hinteren Schwenkjoch 62 (Lagerstelle 73) angelenkt ist.
Insoweit ist ersichtlich, dass bei der wie oben beschrieben ausgebildeten Gelenkkette ein definiertes axiales Aus- bzw. Einfahren der Betätigungsstange 66 dazu führt, dass die
Schwenkjoche 61, 62 in definierter Weise um die Schwenk-Stell- achsen B, B1 verschwenkt werden, wodurch die zentrisch im je- weiligen Schwenkjoch 61 bzw. 62 angeordneten Werkzeugspindeln 16, 16' - in stets paralleler Ausrichtung zueinander - verschwenkt werden. Weitere Einzelheiten zu den Werkzeugspindeln 16, 16' sind den Fig. 8 und 9 zu entnehmen, die exemplarisch für die beiden, identisch ausgebildeten und am jeweiligen Schwenkjoch 61, 62 angebundenen Werkzeugspindeln 16, 16' die vordere Werkzeugspindel 16 (auch) geschnitten zeigen.
Die Werkzeugspindel 16 besitzt ein Spindelgehäuse 74, über das die Werkzeugspindel 16 gemäß Fig. 8 von unten am Schwenkjoch 61 angeflanscht ist. Die in Fig. 8 dort gezeigten, strichpunktierten Linien deuten eine Schraubverbindung an. Die weiteren Bau- teile bzw. Baugruppen der Werkzeugspindel 16 sind im Spindelgehäuse 74 über eine Lageranordnung aus Wälzlagern drehbar gelagert, welche ein unteres Festlager 75 und ein oberes Loslager 76 umfasst, die mittels einer Distanzbuchse 77 voneinander beabstandet im Spindelgehäuse 74 montiert sind.
Für die axiale Zustellung (Zustellachsen Z, Z') des jeweiligen Polierwerkzeugs 18, 18' entlang der zugehörigen Werkzeug-Drehachse A, A' weist jede Werkzeugspindel 16, 16' eine Kolben- Zylinder-Anordnung 78, 78' auf (auch in den Fig. 6 und 7 ange- deutet) . Die Kolben-Zylinder-Anordnung 78 hat einen in einem Zylindergehäuse 79 aufgenommenen Kolben 80, der in koaxialer Anordnung mit einer gemäß Fig. 8 (und Fig. 7) aus dem Spindelgehäuse 74 ausfahrbaren Spindelwelle 81 betätigungswirksam verbunden ist. Zum Ausfahren der Spindelwelle 81 aus dem Spindel- gehäuse 74 ist die Kolben-Zylinder-Anordnung 78 über eine handelsübliche Drehdurchführung 82 an dem in den Figuren oberen Ende des Zylindergehäuses 79 pneumatisch beaufschlagbar. Dabei ist die Kolben-Zylinder-Anordnung 78 zusammen mit der Spindelwelle 81 im Spindelgehäuse 74 um die Werkzeug-Drehachse A dreh- bar, wie bereits angedeutet. Das Zylindergehäuse 79 ist gemäß den Fig. 8 und 9 ferner zweiteilig ausgebildet, mit einem Gehäuseoberteil 83 und einem Gehäuseunterteil 84, die bei 85 aneinander zentriert miteinander verschraubt sind. Hierbei ist im Inneren zur Auskleidung des Zylindergehäuses 79 eine Laufhülse 86 aus Mineralglas aufgenommen, die im Gehäuseoberteil 83 unter Zuhilfenahme eines 0- Rings 87 befestigt ist und in der der an seiner Lauffläche aus einem Graphitmaterial bestehende Kolben 80 längsverschieblich aufgenommen ist. Derartige, sehr leichtgängige und im Wesentlichen Stick-Slip-freie "Glaszylinder" sind z.B. von der Firma Airpot Corporation, Norwalk, CT, USA kommerziell erhältlich. Zur Vermeidung von Verklemmungen, die aus Achsfluchtfehlern der (idealerweise) koaxial angeordneten Bauteile resultieren kön- nen, ist der Kolben 80 der Kolben-Zylinder-Anordnung 78 über einen dünnen Stab 88 aus einem Federstahl zug- und druckfest mit der Spindelwelle 81 verbunden, und zwar über die in den Fig. 8 und 9 oben und unten am Stab 88 gezeigten Schraubverbindungen .
Das Gehäuseunterteil 84 des Zylindergehäuses 79 stützt sich oben in den Figuren drehbar über das Loslager 76 in radialer Richtung am Spindelgehäuse 74 ab. In den Figuren unten ist am Gehäuseunterteil 84 ein Labyrinthteil 89 vermittels einer Ver- schraubung 90 angeflanscht, welches dabei zusammen mit dem Gehäuseunterteil 84 den Innenring des Festlagers 75 axial einspannt. Das Labyrinthteil 89 bildet, wie der Name schon sagt, mit der Unterseite des Spindelgehäuses 74 bei 91 ein Dichtlabyrinth mit engen Spaltmaßen aus und hat zudem radial innerhalb des Dichtlabyrinths 91 eine Ringaussparung 92 zur Aufnahme eines Dichtrings 93, dessen Dichtlippe ebenfalls mit der Unterseite des Spindelgehäuses 74 dichtend zusammenwirkt.
Wie die Fig. 8 zeigt durchgreift das Gehäuseoberteil 83 des Zylindergehäuses 79 eine im Schwenkjoch 61 ausgebildete Öffnung 94 und steht über diese in Fig. 8 nach oben vor. Dort ist das Gehäuseoberteil 83 des Zylindergehäuses 79 außenumfangsseitig mit einer Verzahnung 95 (vgl. Fig. 9) für den Angriff eines Zahnriemens 96 versehen. Der Zahnriemen 96 ist über einen am Schwenkjoch 61 von oben angeflanschten, für jedes Schwenkjoch 61, 62 ebenfalls baugleichen Motor 97 mit Riemenscheibe 98 antreibbar, um die Kolben-Zylinder-Anordnung 78 und damit die Spindelwelle 81 im Spindelgehäuse 74 um die Werkzeug-Drehachse A in Drehzahl und Drehrichtung steuerbar zu drehen.
Zur Drehmomentübertragung von dem somit drehend antreibbaren Zylindergehäuse 79 der Kolben-Zylinder-Anordnung 78 auf die Spindelwelle 81 ist weiterhin eine Nutwellenführung 99 vorgesehen, mit in der Spindelwelle 81 ausgebildeten Führungsnuten 100 sowie einer damit über ein Axiallagerelement 101 - in den Fig. 8 und 9 lediglich durch eine dicke Linie angedeutet, weil an sich bekannt - eingreifenden Flanschmutter 102, die in dem Labyrinthteil 89 aufgenommen und daran mittels einer Verschrau- bung 103 angeflanscht ist, so dass die Flanschmutter 102 dreh- fest mit dem Zylindergehäuse 79 verbunden ist. Derartige Nutwellenführungen sind beispielsweise von der Firma Nippon
Bearing Co., Ltd., Ojiya-City, Japan im Handel erhältlich.
Insoweit ist festzuhalten, dass die Spindelwellen 81, 81' der Werkzeugspindeln 16, 16' zu einer gegebenen Zeit unabhängig voneinander in Drehzahl und Drehrichtung steuerbar um die Werkzeug-Drehachsen A, A' drehend antreibbar sind und/oder unabhängig voneinander entlang der Werkzeug-Drehachsen A, Α' , ggf. auch sehr feinfühlig zustellbar sind (Zustellachsen Z, Z').
Den Fig. 8 und 9 sind ebenfalls Einzelheiten zu dem - derzeit für den Einsatz an dieser Vorrichtung 10 bevorzugten - Polierwerkzeug 18 zu entnehmen. Demgemäß besitzt das Polierwerkzeug 18 einen Werkzeugaufnahmekopf 104 mit einer Aufnahmeplatte 105, der axial- und drehmitnahmefähig - gleichwohl lösbar - an der Spindelwelle 81 der Werkzeugspindel 16 befestigt ist.
An dem Werkzeugaufnahmekopf 104 ist ein Polierteller 106 aus- wechselbar gehalten, wozu ein Grundkörper 107 des Poliertellers 106 und der Werkzeugaufnahmekopf 104, genauer dessen Aufnahmeplatte 105 mit komplementären Strukturen 108 zur axialen Ver- rastung und zur Drehmitnahme des Poliertellers 106 mit dem Werkzeugaufnahmekopf 104 versehen sind. Diese durch die kom^- plementären Strukturen 108 gebildete Schnittstelle zwischen Polierteller 106 und Werkzeugaufnahmekopf 104 ist Gegenstand der Druckschrift EP 2 464 493 Bl, auf die an dieser Stelle bezüglich Aufbau und Funktion der Schnittstelle zur Vermeidung von Wiederholungen ausdrücklich verwiesen sei.
Auf der vom Polierteller 106 abgewandten Seite der Aufnahmeplatte 105 besitzt der Werkzeugaufnahmekopf 104 ein Kugelgelenk 109, mit einem in einer Kugelpfanne 110 aufgenommenen Kugelkopf 111, der an einem an der Spindelwelle 81 der Werkzeugspindel 16 befestigbaren, genauer an deren Ende einschraubbaren Kugelstift 112 ausgebildet ist. Die Kugelpfanne 110 hingegen ist in der Aufnahmeplatte 105 ausgeformt, mit welcher der Polierteller 106 verrastbar ist. Der Kugelkopf 111 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Aufnahmebohrung 113 für einen Querstift 114, der sich durch den Kugelkopf 111 mit abgerundeten Enden hindurch erstreckt und auf beiden Seiten des Kugelkopfs 111 mit zugeordneten Aussparungen 115 in der Kugelpfanne 110 eingreift, um die Aufnahmeplatte 105 in der Art eines Kardangelenks drehmitnahmefähig mit dem Kugelkopf 111 und damit mit der Spindel- welle 81 der Werkzeugspindel 16 zu verbinden.
Zwischen dem Kugelstift 112 und dem freien Ende der Spindelwelle 81 ist weiterhin ein kreisringförmiger Abstützflansch 116 eingefügt und mittels des Kugelstifts 112 an der Spindelwelle 81 befestigt. Auf dem Abstützflansch 116 liegt ein elastisches Ringelement 117 aus z.B. einem geeigneten Schaumstoff auf, über das sich die Aufnahmeplatte 105 des Werkzeugaufnahmekopfs 104 an dem kugelstiftseitigen Abstützflansch 116 derart federnd abstützen kann, dass der mit der Aufnahmeplatte 105 verrastete Polierteller 106 bestrebt ist, sich mit seiner Mittelachse mit dem Kugelstift 112 und damit der Spindelwelle 81 der Werkzeugspindel 16 auszufluchten.
Weiterhin ist in den Fig. 8 und 9 zu sehen, dass der Werkzeug- aufnahmekopf 104 in einer axial eingefahrenen Stellung der Spindelwelle 81 (vgl. Fig. 9) mit dem Labyrinthteil 89 - als mit dem Zylindergehäuse 79 drehfest verbundenen Teil - mittels einer Rasteinrichtung 118 verrastet werden kann. Die Rasteinrichtung 118 besitzt eine Mehrzahl von über dem Umfang des Werkzeugaufnahmekopfs 104 verteilten, entlang der Werkzeug- Drehachse A vorstehenden Federvorsprüngen 119, die formschlüssig mit Nasen 120 in eine Ringnut 121 eingreifen, welche an dem Labyrinthteil 89 ausgebildet ist. Somit kann das Polierwerkzeug 18 kraftlos durch Verrastung in einer eingefahrenen Stellung an der Werkzeugspindel 16 gehalten werden. Zur Erkennung der hochgefahrenen Position des Polierwerkzeugs 18 - und damit einer Werkzeug-Ladeposition der Werkzeugspindel 16 - ist ein Ringmagnet RM im Kolben 80 der Kolben-Zylinder-Anordnung 78 eingeklebt, der mit einem Magnetsensor MS (siehe die Fig. 2, 6 und 7) in der Nähe der Drehdurchführung 82 zusammenwirkt.
An dem Grundkörper 107 des hier dargestellten Poliertellers 106 ist eine im Verhältnis zum Grundkörper 107 weichere Zwischenschicht 122 aus einem elastischen Material befestigt, auf der ein Poliermittelträger 123 aufliegt, der die eigentliche, äußere Bearbeitungsfläche 124 des Poliertellers 106 bildet. Diese Ausgestaltung des Poliertellers 106 ist insofern besonders, als die Zwischenschicht 122 wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Härte aufweist, die in Richtung der Mittel- achse des Poliertellers 106 hintereinander angeordnet sind, wo- bei der an den Grundkörper 107 angrenzende Bereich der Zwischenschicht 122 weicher ist als der Bereich der Zwischenschicht 122, auf dem der Poliermittelträger 123 aufliegt.
Genauer gesagt sind die zwei Bereiche der Zwischenschicht 122 hier durch voneinander verschiedene Schaumstoffschichten 125, 126 von jeweils - entlang der Mittelachse des Poliertellers 106 gesehen - konstanter Dicke ausgebildet, nämlich einer weicheren Schaumstoffschicht 125 auf dem Grundkörper 107, genauer dessen sphärischen Stirnfläche 127, und einer härteren Schaumstoff- schicht 126 unter dem Poliermittelträger 123. Dabei sind die einzelnen Bestandteile (107, 125, 126, 123) des Poliertellers 106 miteinander verklebt. Dieser Polierteller 106, der universell für einen großen Bereich an Werkstückkrümmungen einsetzbar ist, insbesondere seine konkrete Ausgestaltung und Dimensionie- rung, sind Gegenstand der parallel, d.h. mit gleichem Anmeldetag eingereichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 XXX XXX.X, auf die an dieser Stelle diesbezüglich zur Vermeidung von Wiederholungen ausdrücklich verwiesen sei. Den jeweiligen Poliererfordernissen entsprechend können natürlich auch andere Polierwerkzeuge bzw. Polierteller mit der Vorrichtung 10 verwendet werden. So wäre es z.B. möglich, Werkzeuge gemäß der Druckschrift US 7,559,829 B2 ohne eigenen Drehantrieb einzusetzen. In diesem Fall würden im Kugelkopf eines etwas längeren Kugelstifts Aufnahmebohrung und Querstift ebenso entfallen wie der Abstützflansch und das elastische Ringelement des hier dargestellten Polierwerkzeugs. Stattdessen käme ein ähnlicher, aber im Durchmesser etwas größerer Flansch mit einer äußeren Radialnut zur Aufnahme eines Faltenbalgs zum Einsatz. Da die Vorrichtung 10 die zwei hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln 16, 16' aufweist, wäre auch ein "Gemischtbetrieb" möglich, mit einem aktiv drehangetriebenen Polierwerkzeug 18, wie in den Figuren gezeigt, an der einen Werkzeugspindel 16 und einem lediglich "passiv" drehmitgenommenen Polier- Werkzeug gemäß etwa der Druckschrift US 7,559,829 B2 an der anderen Werkzeugspindel 16'.
Die verschiedenen, mit der vorbeschriebenen Kinematik der Vor- richtung 10 durchführbaren Polierprozesse - bei denen im Übrigen ein flüssiges Poliermittel über an der Werkstückspindel 14 vorgesehene Poliermitteldüsen 128 (siehe die Fig. 4 bis 7, in denen eine solche exemplarisch für mehrere am Umfang der Werkstückspindel 14 verteilte Düsen dargestellt ist) an die Ein- griffsstelle zwischen Werkzeug und Werkstück zugeführt wird - sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und sollen daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden.
Eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flä- chen an insbesondere Brillengläsern als Werkstücken umfasst eine in einen Arbeitsraum hineinragende Werkstückspindel, über die ein zu polierendes Werkstück um eine Werkstück-Drehachse (C) drehend antreibbar ist, und zwei der Werkstückspindel zugeordnet und gegenüberliegend in den Arbeitsraum hineinragende Werkzeugspindeln. An den Werkzeugspindeln ist jeweils ein
Polierwerkzeug um eine Werkzeug-Drehachse (A, A1 ) drehend antreibbar und entlang der Werkzeug-Drehachse axial zustellbar (Zustellachse Z, Z') gehalten. Ferner sind die Werkzeugspindeln relativ zur Werkstückspindel gemeinsam entlang einer im Wesent- liehen senkrecht zur Werkstück-Drehachse verlaufenden Linearachse (X) bewegbar und um verschiedene Schwenk-Stellachsen (B, B') schwenkbar, die im Wesentlichen senkrecht zur Werkstück- Drehachse und im Wesentlichen senkrecht zu der Linearachse verlaufen. Dabei sind die Werkzeugspindeln in Richtung der Linear- achse gesehen hintereinander angeordnet. Infolge der getroffenen Anordnung baut die Vorrichtung sehr kompakt und ist vielfältig für verschiedene Polierprozesse und -Strategien einsetzbar . BEZUGS EICHENLISTE , ιο·, 10 ' Vorrichtung
Poliermaschine
Maschinengestell
Arbeitsraum
Werkstückspindel, 16' Werkzeugspindeln, 18 ' Polierwerkzeug
Waschstation
Übergabestation
Förderband
Rezeptkasten
Portalhandlingsystem
Saugereinheit
Mehrfingergreifer, 28 ' x-Lineareinheiten, 29' x-Schlitten
, 30' Schwenkhaiterung
Pneumatikzylinder y-Lineareinheit y-Schlitten
z-Lineareinheit, 36' , 36' Rahmen
, 38 ' , 38 ' Arbeitsraumabdeckung, 39' , 39' Schiebetür
, 40' , 40' Pneumatikzylinder, 41', 41' Pneumatikzylinder
Wanne
Aufnahmeöffnung
AblaufÖffnung
Bodenplatte
Spannzange
Pneumatikzylinder, 48 ' , 48 ' Drehantrieb Zahnriementrieb
Werkzeugschlitten
Führungsstange
Führungsstange
Drehantrieb
Kugelgewindetrieb
Kugelrollspindel
Mutter
Axiallager
Axiallager
Metallbalgkupplung
Öffnung
vorderes Schwenkjoch
hinteres Schwenkjoch
schlittenseitige Lagerstelle jochseitige Lagerstelle, 65', 65'' Linearantrieb
Betätigungsstange
Drehantrieb
Getriebe
Haltegabel
Schwenkarm
Koppelstange
Lagerstelle
Lagerstelle
Spindelgehäuse
Festlager
Loslager
Distanzbuchse
, 78' Kolben-Zylinder-Anordnung
Zylindergehäuse
Kolben
, 81' Spindelwelle
, 82' Drehdurchführung
Gehäuseoberteil 84 Gehäuseunterteil
85 Verschraubung
86 Laufhülse
87 O-Ring
88 Stab
89 Labyrinthteil
90 Verschraubung
91 Dichtlabyrinth
92 Ringaussparung
93 Dichtring
94 Öffnung
95 Verzahnung
96 Zahnriemen
97 Motor
98 Riemenscheibe
99 Nutwellenführung
100 Führungsnut
101 Axiallagerelement
102 Flanschmutter
103 Verschraubung
104 Werkzeugaufnähmeköpf
105 Aufnahmeplatte
106 Polierteller
107 Grundkörper
108 komplementäre Strukturen
109 Kugelgelenk
110 Kugelpfanne
111 Kugelkopf
112 Kugelstift
113 Aufnahmebohrung
114 Querstift
115 Aussparung
116 Abstützflansch
117 elastisches Ringelement
118 RaSteinrichtung 119 Federvorsprung
120 Nase
121 Ringnut
122 Zwischenschicht
123 Poliermittelträger
124 Bearbeitungsfläche
125 weichere Schaumstoffschicht
126 härtere Schaumstoffschicht
127 Stirnfläche
128 Poliermitteldüse
A Drehachse vorderes Polierwerkzeug (drehzahlgesteuert)
A' Drehachse hinteres Polierwerkzeug (drehzahlgesteuert) b Kippbewegung Portalhandlingsystem
B Schwenk-Stellachse vorderes Polierwerkzeug
B' Schwenk-Stellachse hinteres Polierwerkzeug
C Werkstück-Drehachse (drehzahlgesteuert)
cc zweite optisch wirksame Fläche
cx erste optisch wirksame Fläche
L Brillenglas
M Blockmaterial
MS Magnetsensor
RM Ringmagnet
S Blockstück
x Linearbewegung Portalhandlingsystem
X Linearachse Werkzeugschlitten (lagegeregelt)
y Linearbewegung Portalhandlingsystem
z Linearbewegung Portalhandlingsystem
Z Zustellachse vorderes Polierwerkzeug (ungesteuert) Z' Zustellachse hinteres Polierwerkzeug (ungesteuert)

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (10) zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen (cc, cx) an insbesondere Brillengläsern (L) als Werkstücken, mit einer in einen Arbeitsraum (13) hineinragenden Werkstückspindel (14), über die ein zu polierendes Werkstück um eine Werkstück-Drehachse (C) drehend antreibbar ist, und zwei der Werkstückspindel (14) zugeordnet und gegenüberliegend in den Arbeitsraum (13) hineinragenden Werkzeugspindeln (16, 16')/ an denen jeweils ein Polierwerkzeug (18, 18') um eine Werkzeug- Drehachse (A, A') drehend antreibbar und entlang der Werkzeug- Drehachse (A, A' ) axial zustellbar gehalten ist und die relativ zur Werkstückspindel (14) gemeinsam entlang einer im Wesentlichen senkrecht zu der Werkstück-Drehachse (C) verlaufenden Linearachse (X) bewegbar und um verschiedene Schwenk-Stellach-, sen (B, B') schwenkbar sind, die im Wesentlichen senkrecht zu der Werkstück-Drehachse (C) und im Wesentlichen senkrecht zu der Linearachse (X) verlaufen, wobei die Werkzeugspindeln (16, 16') in Richtung der Linearachse (X) gesehen hintereinander angeordnet sind.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Schwenk-Stellachsen (B, B') in einer gedachten Ebene liegen, die sich entlang der Linearachse (X) oder parallel dazu erstreckt.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eine Werkzeugspindel (16) an einem vorderen Schwenkjoch (61) montiert ist, das um die eine Schwenk-Stellachse (B) definiert verschwenkbar an einem Werkzeugschlitten (50) angelenkt ist, während die andere Werkzeugspindel (16') an einem hinteren Schwenkjoch (62') montiert ist, welches um die andere Schwenk- Stellachse (B1) definiert verschwenkbar an dem Werkzeugschlitten (50) angelenkt ist, der seinerseits entlang der Linearachse (X) antreibbar bezüglich eines Rahmens (36) geführt ist, welcher den Arbeitsraum (13) umgibt.
4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei zum Bewegen und Positionieren des an zwei mit dem Rahmen (36) verbundenen Führungsstangen (51, 52) geführten Werkzeugschlittens (50) ein be- züglich des Rahmens (36) ortsfester Drehantrieb (53) vorgesehen ist, der mit einem Kugelgewindetrieb (54) antriebsverbunden ist, welcher eine drehbar gelagerte Kugelrollspindel (55) aufweist, die mit einer drehfest mit dem Werkzeugschlitten (50) verbundenen Mutter (56) eingreift.
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei zum definierten Verschwenken beider Werkzeugspindeln (16, 16') um die Schwenk-Stellachsen (B, B') ein Linearantrieb (65) vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende an dem einen Schwenkj och (61) mit Abstand zur entsprechenden Schwenk-Stellachse (B) und mit seinem anderen Ende an dem Werkzeugschlitten (50) angelenkt ist, und wobei das eine Schwenkjoch (61) mit dem anderen
Schwenkjoch (62) über eine Koppelstange (71) antriebsverbunden ist, die von den Schwenk-Stellachsen (B, B') beabstandet mit ihrem einen Ende an dem einen Schwenkjoch (61) und mit ihrem anderen Ende an dem anderen Schwenkjoch (62) angelenkt ist.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Werkzeugspindel (16, 16') für die axiale Zustellung des jeweiligen Polierwerkzeugs (18, 18') entlang der zugehörigen Werkzeug-Drehachse (A, A') eine Kolben-Zylinder-Anordnung (78, 78') aufweist, mit einem in einem Zylindergehäuse (79) aufgenommenen Kolben (80) , der in koaxialer Anordnung mit einer Spindelwelle (81, 81') betätigungswirksam verbunden ist, die zusammen mit der Kolben-Zylinder-Anordnung (78, 78') in einem Spindelgehäuse (74) um die jeweilige Werkzeug-Drehachse (A, A') drehbar gelagert ist.
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei das Zylinder- gehäuse (79) der pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder- Anordnung (78, 78') zweiteilig ausgebildet und mit einer Laufhülse (86) aus Mineralglas ausgekleidet ist, in der der an seiner Lauffläche aus einem Graphitmaterial bestehende Kolben (80) längsverschieblich aufgenommen ist.
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Kolben (80) der Kolben-Zylinder-Anordnung (78, 78') über einen dünnen Stab (88) aus einem Federstahl zug- und druckfest mit der Spin¬ delwelle (81, 81') verbunden ist.
9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Zylindergehäuse (79) außenumfangsseitig mit einer Verzahnung (95) zum Angriff eines Zahnriemens (96) versehen ist, der über einen am jeweiligen Schwenkjoch (61, 62) angeflanschten Motor (97) mit Riemenscheibe (98) antreibbar ist, um die Kolben-Zylinder-Anordnung (78, 78') und damit die Spindelwelle ■ (81, 81') um die jeweilige Werkzeug-Drehachse (A, A' ) zu drehen .
10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei zur Drehmomentübertragung von dem Zylindergehäuse (79) der Kolben-Zylinder-Anordnung (78, 78') auf die Spindelwelle (81, 81') eine Nutwellenführung (99) vorgesehen ist, mit in der Spindelwelle (81, 81') ausgebildeten Führungsnuten (100) und einer da- mit über ein Axiallagerelement (101) eingreifenden Flanschmutter (102) , die drehfest mit dem Zylindergehäuse (79) verbunden ist .
11. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Polierwerkzeug (18,· 18') einen axial- und drehmitnahmefähig an der jeweiligen Spindelwelle (81, 81') befestigbaren Werkzeugaufnahmekopf (104) aufweist, an dem ein Polierteller (106) auswechselbar gehalten ist, wozu ein Grundkörper (107) des Poliertellers (106) und der Werkzeugaufnahmekopf (104) mit kom- plementären Strukturen (108) zur axialen Verrastung und zur Drehmitnahme des Poliertellers (106) mit dem Werkzeugaufnahmekopf (104) versehen sind.
12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei der Werkzeugauf- nahmekopf (104) ein Kugelgelenk (109) besitzt, mit einem in einer Kugelpfanne (110) aufgenommenen Kugelkopf (111), der an einem an der Spindelwelle (81, 81') der jeweiligen Werkzeug¬ spindel (16, 16') befestigbaren Kugelstift (112) ausgebildet ist, während die Kugelpfanne (110) in einer Aufnahmeplatte (105) ausgeformt ist, mit welcher der Polierteller (106) ver- rastbar ist.
13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei der Kugelkopf (111) eine Aufnahmebohrung (113) für einen Querstift (114) auf- weist, der sich durch den Kugelkopf (III) hindurch erstreckt und auf beiden Seiten des Kugelkopfs (III) mit zugeordneten Aussparungen (115) in der Kugelpfanne (110) eingreift, um die Aufnahmeplatte (105) drehmitnahmefähig mit dem Kugelstift (112) zu verbinden.
14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei sich die Aufnahmeplatte (105) über ein elastisches Ringelement (117) an einem kugelstiftseitigen Abstützflansch (116) derart federnd abstützt, dass der mit der Aufnahmeplatte (105) verrastete Polierteller (106) bestrebt ist, sich mit seiner Mittelachse mit dem Kugelstift (112) und damit der Spindelwelle (81, 81') der jeweiligen Werkzeugspindel (16, 16') auszufluchten.
15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Werkzeugaufnahmekopf (104) in einer axial eingefahrenen
Stellung der Spindelwelle (81, 81') mit dem Zylindergehäuse (79) oder einem damit drehfest verbundenen Teil (89) mittels einer Rasteinrichtung (118) verrastbar ist.
16. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, wobei die Rasteinrichtung (118) eine Mehrzahl von über dem Umfang des Werkzeugauf- nahmekopfs (104) verteilten, entlang der jeweiligen Werkzeug- Drehachse (A, A') vorstehenden Federvorsprüngen (119) aufweist die formschlüssig mit Nasen (120) in eine Ringnut (121) eingreifen, welche an dem Zylindergehäuse (79) oder dem damit drehfest verbundenen Teil (89) ausgebildet ist.
17. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein unterer Bereich des Arbeitsraums (13), in den die Werkstückspindel (14) hineinragt, durch eine aus einem Kunst- stoffmaterial einstückig tiefgezogene Wanne (42) mit stufenfreien Wandflächen begrenzt ist.
18. Poliermaschine (11) zum gleichzeitigen Polieren von wenigstens zwei Brillengläsern (L) , mit einem Maschinengestell (12), in dem entsprechend der Anzahl der gleichzeitig zu polie renden Brillengläser (L) wenigstens zwei Vorrichtungen (10, 10', 10' ') nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet sind.
19. Poliermaschine (11) nach Anspruch 18, wobei die Vorrichtungen (10, 10', 10'') nebeneinander angeordnet sind, so dass die jeweiligen Linearachsen (X, X', X'') im Wesentlichen paral lel zueinander verlaufen.
20. Poliermaschine (11) nach Anspruch 18 oder 19, mit einer Übergabestation (21), die ggf. ein Förderband (22) aufweist, für die Ablage von Rezeptkästen (23) zur Aufnahme von zu polie renden und polierten Brillengläsern (L) , einer Waschstation (20) zum Waschen der polierten Brillengläser (L) und einem Por talhandlingsystem (24), mittels dessen die Brillengläser (L) automatisch zwischen den Stationen (20, 21) und den Vorrichtun gen (10, 10', 10'') transportierbar und in der jeweiligen Sta- tion (20, 21) bzw. Vorrichtung (10, 10', 10'') positionierbar sind.
21. Poliermaschine (11) nach Anspruch 20, wobei das Portal- handlingsystem (24) eine im Raum bewegbare Saugereinheit (25) zum Halten eines zu polierenden Brillenglases (L) an der zu polierenden optisch wirksamen Fläche (cc) sowie einen im Raum bewegbaren Mehrfingergreifer (26) zum Halten eines polierten Brillenglases (L) an dessen Rand aufweist.
PCT/EP2015/001857 2014-10-15 2015-09-17 Vorrichtung zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an insbesondere brillengläsern WO2016058663A1 (de)

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US15/519,643 US10583540B2 (en) 2014-10-15 2015-09-17 Device for fine processing of optically effective surfaces on, in particular, eyeglass lenses
EP15766400.4A EP3206833B1 (de) 2014-10-15 2015-09-17 Vorrichtung zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an insbesondere brillengläsern
CN201580068528.5A CN107107298B (zh) 2014-10-15 2015-09-17 用于精加工工件的光学有效表面的装置和抛光机

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017178110A1 (de) 2016-04-13 2017-10-19 Satisloh Ag Werkzeugspindel für eine vorrichtung zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an werkstücken
DE102017010321A1 (de) 2017-11-08 2019-05-09 Satisloh Ag Verfahren zur Fertigung von individuellen Brillenlinsen nach einem Rezeptauftrag

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014015052A1 (de) 2014-10-15 2016-04-21 Satisloh Ag Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an Brillengläsern
DE102017003014B4 (de) 2017-03-29 2019-02-21 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
EP3479954A1 (de) * 2017-11-07 2019-05-08 Satisloh AG Oberflächenbearbeitungsstation zur herstellung von optischen elementen und zugehörige herstellungsanlage
DE102017010322A1 (de) * 2017-11-08 2019-05-09 Satisloh Ag Vorrichtung zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere Brillengläsern
CN108568723B (zh) * 2018-04-20 2020-02-07 浙江黄岩环日光学有限公司 新型镜片精磨抛光装置
EP3806612B1 (de) * 2018-06-01 2023-06-07 Fuji Corporation Sicherungsstift und automatisches sicherungsstiftwechselsystem
CN108788942B (zh) * 2018-07-09 2020-12-04 浦亚新材料科技启东有限公司 一种光学透镜的粗磨工艺
EP3663039A1 (de) 2018-12-03 2020-06-10 Carl Zeiss Vision International GmbH Poliermaschine zur bearbeitung einer optischen fläche eines brillenglases, aufnahmevorrichtung zur verwendung in der poliermaschine, verfahren zur polierbearbeitung von optischen flächen von brillengläsern und verfahren zum herstellen eines brillenglases
HUE062870T2 (hu) * 2019-07-16 2023-12-28 Schneider Gmbh & Co Kg Polírozószerszám és készülék munkadarab polírozására
DE102019006504A1 (de) * 2019-09-16 2021-03-18 Satisloh Ag Optikmaschine für das Behandeln und/oder Bearbeiten von optischen Werkstücken, wie Brillengläsern, sowie Abblockvorrichtung und Abblockverfahren hierfür
CN110919865A (zh) * 2019-11-26 2020-03-27 天津津航技术物理研究所 一种柱面镜快速加工设备和加工方法
EP3936280A1 (de) 2020-07-07 2022-01-12 Satisloh AG Transportträger für ein automatisiertes linsenherstellungsverfahren und zugehörige herstellungsanlage
US20220040811A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-10 Schneider Gmbh & Co. Kg Apparatus and method for processing optical workpieces
DE102020007766A1 (de) * 2020-08-07 2022-02-10 Schneider Gmbh & Co. Kg Werkzeugaufnahme, Bearbeitungswerkzeug, Werkzeugspindel sowie Verfahren zur Bearbeitung optischer Werkstücke
DE102020007920A1 (de) * 2020-12-30 2022-06-30 SatisIoh GmbH Verfahren und vorrichtung zur feinbearbeitung von axicons, hierfür geeignete feinbearbeitungsmaschine und deren verwendung
CN113829173B (zh) * 2021-09-22 2024-01-02 上饶市桐宇光电科技有限公司 一种基于光学镜片高效打磨装置
DE102021126366A1 (de) * 2021-10-12 2023-04-13 Purem GmbH Modular aufgebaute Arbeitsstation
CN114905369B (zh) * 2022-03-31 2023-08-04 上饶市光耀光学设备制造有限公司 一种光学元件的平面高精度抛光设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916448A2 (de) * 1997-11-14 1999-05-19 Optotech Optikmaschinen GmbH Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Polieren optischer Linsen
US5906534A (en) * 1998-01-14 1999-05-25 Leatherman Tool Group, Inc. Sharpening a knife blade
EP1867430A1 (de) * 2006-06-16 2007-12-19 Satisloh AG Schleif- und Poliermaschine zum Schleifen und/oder Polieren von Werkstücken in optischer Qualität
EP2011603A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-07 Satisloh AG Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern
DE202011107121U1 (de) * 2011-09-12 2011-12-30 Buderus Schleiftechnik Gmbh Vorrichtung zum Schleifbearbeiten einer Außenfläche eines kegelförmigen Abschnitts eines Werkstücks
DE102011014230A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
EP2636484A2 (de) * 2012-03-09 2013-09-11 Nidek Co., Ltd Vorrichtung zum Bearbeiten von Brillengläsern

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2994164A (en) * 1960-07-08 1961-08-01 American Optical Corp Method and apparatus for simultaneously grinding lenses
US3302337A (en) * 1964-06-29 1967-02-07 Kirk Optical Lens Co Inc Lens blank periphery grinder
DE19832724A1 (de) * 1997-08-26 1999-03-04 Schneider Gmbh & Co Kg Verfahren zum Herstellen torischer Linsen und Zweispindel-Schleifmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens
DE29803158U1 (de) * 1998-02-23 1998-08-06 Schneider Gmbh & Co Kg Mehrspindel-Poliermaschine mit verschiedenen Polierwerkzeugen
US6244943B1 (en) * 1998-12-30 2001-06-12 Guther Bohler Gmbh Surface-processing apparatus
DE10106659A1 (de) 2001-02-12 2002-08-14 Schneider Gmbh & Co Kg Linsenpoliermaschine
DE102004021721B3 (de) * 2004-04-30 2005-10-20 Schneider Gmbh & Co Kg Linsenbearbeitungsmaschine
US7396275B2 (en) * 2005-12-30 2008-07-08 Essilor International (Compagnie General D'optique) Polishing machine comprising sliding means transverse to the front face
FR2900356B1 (fr) 2006-04-27 2008-07-18 Essilor Int Outil de surfacage d'une surface optique
DE102007007188B4 (de) * 2007-02-09 2013-09-26 Schneider Gmbh & Co. Kg Bearbeitungszentrum
DE102009036981A1 (de) * 2009-08-12 2011-02-17 Satisloh Ag Flexibles Polierwerkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
DE102009041442A1 (de) 2009-09-16 2011-03-24 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
CN201552483U (zh) * 2009-12-01 2010-08-18 江西凤凰富士能光学有限公司 多孔型多镜片研磨夹具
CN201889693U (zh) * 2010-11-26 2011-07-06 蓝思科技（湖南）有限公司 单头光直身位抛光装置
US9206900B2 (en) * 2011-02-18 2015-12-08 Cool Energy, Inc. Assembly for sealing a sliding interface
US9604858B2 (en) * 2011-07-15 2017-03-28 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
DE102012004547A1 (de) * 2012-03-10 2013-09-12 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern und flexible Fertigungszelle umfassend eine solche Vorrichtung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916448A2 (de) * 1997-11-14 1999-05-19 Optotech Optikmaschinen GmbH Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Polieren optischer Linsen
US5906534A (en) * 1998-01-14 1999-05-25 Leatherman Tool Group, Inc. Sharpening a knife blade
EP1867430A1 (de) * 2006-06-16 2007-12-19 Satisloh AG Schleif- und Poliermaschine zum Schleifen und/oder Polieren von Werkstücken in optischer Qualität
EP2011603A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-07 Satisloh AG Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern
DE102011014230A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 Satisloh Ag Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
DE202011107121U1 (de) * 2011-09-12 2011-12-30 Buderus Schleiftechnik Gmbh Vorrichtung zum Schleifbearbeiten einer Außenfläche eines kegelförmigen Abschnitts eines Werkstücks
EP2636484A2 (de) * 2012-03-09 2013-09-11 Nidek Co., Ltd Vorrichtung zum Bearbeiten von Brillengläsern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017178110A1 (de) 2016-04-13 2017-10-19 Satisloh Ag Werkzeugspindel für eine vorrichtung zur feinbearbeitung von optisch wirksamen flächen an werkstücken
DE102016004328A1 (de) 2016-04-13 2017-10-19 Satisloh Ag Werkzeugspindel für eine Vorrichtung zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an Werkstücken
DE102017010321A1 (de) 2017-11-08 2019-05-09 Satisloh Ag Verfahren zur Fertigung von individuellen Brillenlinsen nach einem Rezeptauftrag

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US10583540B2 (en) 2020-03-10

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