用于抛光透镜的工具、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于光学工件的区域抛光的一种工具、一种装置、一种方法以及一种用途，其中该工具具有用于形成抛光表面的预成形盖，并且该工具抵靠着待抛光的工件放置，使得工具的旋转轴线与工件上的接触表面的法线的倾斜角保持至少基本恒定和/或接触表面的大小保持至少基本恒定。

Tools, devices and methods for polishing lenses

The invention relates to a tool, a device, a method and a use for area polishing of optical workpieces, in which the tool has a preform cover for forming a polished surface and is placed against the workpiece to be polished so that the tilt angle of the tool's rotation axis and the normal of the contact surface on the workpiece remains at least basically constant and/or the contact surface. The size remains at least basically constant.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于抛光透镜的工具、装置及方法
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的工具、根据权利要求8的前序部分所述的装置和根据权利要求15的前序部分所述的方法以及所述工具的用途，在每种情况下特别是对光学工件特别是透镜进行区域抛光。
技术介绍
本专利技术特别涉及光学工件的区域抛光。该工具(抛光工具)具有抛光表面，该抛光表面放置或者可以仅部分地放置在与抵靠着待抛光的工件的接触表面的区域处。与待抛光的工件的表面相比，特别是与工件的径向延伸相比，该接触表面明显更小。就本专利技术而言，“区域”尤其应理解为仅具有这种“小”接触表面的抛光。相反，所谓的杯形工具以其接触表面或其接触边缘在待抛光的工件表面的整个半径上延伸。利用所提出的区域抛光，特别是抛光非球面和/或自由形成的表面和/或工件也是可能的。对于区域抛光，特别使用蘑菇头形抛光工具，其中工具的弯曲头部带有柔性或弹性抛光元件，用于形成弯曲的抛光表面。EP1796872B1示出了例如这种工具。在抛光期间，工具的抛光表面部分地邻接在工件上的其接触表面的区域中，其中这里接触表面的表面法线与工具的旋转轴线之间的倾斜角连续变化，使得工具上的接触表面沿着经度移动。区域抛光尤其用于具有非球面表面的精密光学器件或工件，例如用于镜子或特别是透镜，并且特别用于校正生产中的误差。因此，重要的是使尽可能精确或限定的处理成为可能。在抛光期间，即总是在工件上进行某种材料去除。DE102004047563A1公开了一种用工具抛光旋转工件的方法，该工具具有橡胶膜或具有粘合聚氨酯膜的柱塞。没有更详细地讨论该工具的确切结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是指出一种工具、一种装置和一种方法以及一种特别用于对光学工件进行区域抛光的用途，其中对相应的工件特别是非球面表面进行特别精确和/或限定的抛光，优选地具有简单的结构。上述目的通过根据权利要求1的工具、根据权利要求8的装置、根据权利要求15的方法或根据权利要求21的用途来实现。有利的进一步发展是从属权利要求的主题。根据本专利技术的第一方面，该工具具有用于形成抛光表面或抛光垫的弹性盖，优选地，其中盖被预成形和/或形状加工，以形状适应于工具的弯曲头部的曲率和/或坐落在或位于头部无应力。可以以简单的方式实现盖或由其形成的抛光表面的特别限定的弹性行为。特别地，即通过在将盖固定或结合到工具头部上之前的预成形或形状加工，可以实现在大多数情况下避免或至少最小化发生在盖材料中的未限定的变形、应力等，否则在适应曲率方面会发生这种情况。优选地，盖由多层构成，并且特别地具有中间元件和抛光元件。这有利于实现期望的性能，特别是关于弹性行为、磨损行为和抛光行为。特别地，抛光元件形成抛光垫或抛光膜或抛光层。在本专利技术的情况下，通常由盖或抛光元件形成的抛光表面或抛光垫优选形成抛光剂的抛光剂载体。所提出的抛光涉及用抛光剂抛光，所述抛光剂存在或者特别是以具有抛光颗粒的悬浮液的形式使用，比如最细的微粒、颗粒等。抛光表面还特别用于将抛光剂输送到工具的接触表面和待抛光表面之间的有效间隙中和/或将所述抛光剂分布或移动到其中和/或与表面上的抛光剂一起摩擦。特别地，通过抛光减小表面的粗糙度，和/或可以去除在先前成形的情况下(例如通过研磨)产生的材料中的裂缝。在这里，材料每次都被剥离。剥离的材料也通过抛光剂从抛光表面和待由工具抛光的表面或抛光表面之间的有效间隙传送出去。通常，本专利技术因此特别涉及使用工具和抛光剂抛光工件。然而，即使没有单独的或附加的抛光剂，也可以仅使用工具，可以替代地进行抛光。取决于抛光剂，抛光表面根据需要制成多孔或无孔的和/或具有有利的表面结构或纹理，以便实现所需的抛光效果，特别是在相应的工件材料上使用某种抛光剂。优选地，中间元件以及抛光元件被预成形或成形加工，以使形状适应曲率。然后通过预先成形使抛光元件适应中间元件的形状。因此，也可以避免或至少最小化两个元件之间的应力。预成形可以例如通过相应的发泡或具有期望形状的其他初级成形来完成。形状加工优选地通过盖或形成盖的元件的材料去除和/或机械加工来完成，特别是通过铣削和/或车削，例如从板材或固体材料。抛光元件优选设计成明显比中间元件薄。优选地，盖—或中间元件和抛光元件—结合。这允许简单的结构。特别优选地，工具在头部区域中具有套环或其他止动件，用于在外周侧上的支撑和/或盖的定位。这有利于简单和限定的生产。根据本专利技术的第二也是可独立实现的方面，所提出的装置和所提出的方法的特征在于，工具在工件处的接触表面的直径和/或工具的旋转轴线与接触表面的法线(表面法线)的倾斜角在工件的抛光期间即在相应的抛光过程中保持至少基本恒定。这有利于限定的抛光，特别是限定的材料去除。根据本专利技术的第三也是可独立实现的方面，所提出的装置和所提出的方法的特征在于，工具从待抛光的工件表面的边缘越过中心移动或可移动到边缘的相对侧。通过这种方式，可以实现特别均匀的抛光，特别是在工件的光学上重要且敏感的中心区域。在大多数情况下，通常在中心区域停止或终止抛光过程即导致不均匀和/或不限定的材料去除。根据本专利技术的第四也是可独立实现的方面，工具上的特别是可弹性变形的抛光表面的压痕深度(indentationdepth)优选地通过在抛光过程中工具相对于工件的相应推进来改变、控制或反馈控制，特别优选取决于工件上的接触表面的径向位置、接触表面的期望直径、工具在工件上的(期望的)接触压力和/或工件的轮廓，特别是工件在相应接触表面区域中的曲率。这有利于限定的抛光和限定的材料去除，其中也可以优化抛光所需的时间。根据本专利技术的第五也是可独立实现的方面，工件上的接触表面或待抛光表面的优选螺旋抛光路径的相邻轨道之间的距离可选地保持至少基本恒定。这有利于限定的抛光和/或限定的材料去除。根据本专利技术的第六也是可独立实现的方面，工件的旋转速度在旋转期间可选地改变或控制或反馈控制，取决于旋转位置、局部期望的停留时间(抛光时间)、接触表面的直径、工具在工件上的接触压力和/或工件的轮廓，特别是在相应接触表面的区域中。以这种方式，考虑到待抛光表面的实际三维路线，还可以实现具有限定的材料去除和/或影响或控制的最佳抛光。根据本专利技术的第七也是可独立实现的方面，该工具优选地设有抛光表面，该抛光表面由至少基本上封闭的孔形成，特别是其中抛光表面通过尺寸大于0.5mm的孔形成大于1或5％(相对于表面延伸或孔数)和/或由尺寸小于0.4或0.3mm特别优选小于0.1mm的孔形成大于25或50％(相对于表面延伸或孔数)，和/或特别是其中抛光表面上的孔的尺寸小于1mm，特别是小于0.9mm，和/或特别是其中抛光表面未经机械地处理或不被修剪掉。特别地，平均或最大直径被视为孔的大小。测试表明，这种抛光表面具有特别好的抛光性能，特别是在精密光学元件或玻璃的抛光中。特别优选地，抛光表面或形成后者的抛光垫或盖由聚氨酯或其他合适的泡沫或塑料制成。优选地，该工具用于区域抛光和/或生产和制备用于抛光的装置；因此，通常不(再)需要抛光工具的(另一种)调节或修整，如通常特别是在精密加工的情况下。特别优选地，首先校准待抛光的工件，然后通过使用所提出的工具、所提出的装置和/或所提出的方法的校正抛光来校正误差。所提出的工具、所提出的装置和/或所提出的方法尤其可以用于预抛光和/或校正抛光。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工具(3)，用于优选地对光学工件(2)特别是透镜进行区域抛光，具有弯曲头部(5)和布置在其上的弹性盖(6)以形成抛光表面(9)，其特征在于，所述盖(6)被预成形和/或形状加工以使形状适应头部(5)的曲率，和/或在头部(5)上无应力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.06 DE 102016006741.11.一种工具(3)，用于优选地对光学工件(2)特别是透镜进行区域抛光，具有弯曲头部(5)和布置在其上的弹性盖(6)以形成抛光表面(9)，其特征在于，所述盖(6)被预成形和/或形状加工以使形状适应头部(5)的曲率，和/或在头部(5)上无应力。2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述盖(6)由多层构成。3.根据权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述盖(6)具有中间元件(7)和抛光元件(8)。4.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，所述中间元件(7)和/或所述抛光元件(8)被预成形和/或形状加工，以使形状适应曲率。5.根据权利要求3或4所述的工具，其特征在于，所述抛光元件(8)通过预先成形而适于所述中间元件(7)的形状。6.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述盖(6)具有至少基本恒定厚度。7.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，在所述头部(5)的区域中的工具(3)具有套环(10)或用于在外周侧上支撑和/或定位所述盖(6)的其他止动件。8.一种装置(1)，用于优选地对光学工件(2)特别是透镜进行区域抛光，具有用于旋转工具(3)的工具主轴(13)和用于旋转待抛光的工件(2)的工件驱动器(15)，其中，所述工具主轴(13)和工件驱动器(15)能够相对于彼此转动和/或推进，使得所述工具(3)的抛光表面(9)能够部分地放置在接触表面(A)的区域中抵靠着待抛光的工件(2)，特别是其中所述接触表面(A)的中心(AM)横穿工件(2)上的螺旋抛光路径(P)，其特征在于，所述装置(1)设计成使得工具(3)从待抛光的工件(2)的表面(2A)的边缘(2C)越过中心(2B)移动到边缘(2C)的相对侧，和/或所述装置(1)设计成使得接触表面(A)的直径(AD)和/或工具(3)的旋转轴线(R)与接触表面(A)的法线(N)的倾斜角(K)在抛光期间保持至少基本恒定。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置(1)设计成使得工具(3)相对于工件(2)推进和/或移动，使得接触表面(A)的直径(AD)比待抛光的工件(2)的表面(2A)上的接触表面(A)的抛光路径(P)的相邻轨道(PS)之间的距离(PA)大至少10或20倍。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述工件驱动器(15)形成工件(2)的受控旋转轴线(C)。11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，在旋转期间，取决于旋转位置、工件(2)的轮廓、接触表面(A)的直径(AD)、抛光表面(9)的压痕深度(E)、工具(3)在工件(2)上的接触压力和/或局部期望的停留时间或抛光时间，工件(2)的旋转速度能够改变或控制或反馈控制。12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，能够使用具有不同曲率半径的抛光表面(9)的不同工具(3)。13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，用于使工具(3)相对于工件(2)转动的转动轴线(B)距工具主轴(13)的旋转轴线(R)与抛光表面(9)的交叉点的距离小于100mm和/或对于所有工具(3)而言是至少基本上相同的值。14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置，其特征在于，用于使工具(3)相对于工件(2)转动的转动轴线(B)距工具主轴(13)的旋转轴线(R)与抛光表面(9)的交叉点的距离对于所有工具(3)而言是至少基本上相同的值。15.一种方法，用于优选地对光学工件(2)特别是透镜的特别是非球面表面(2A)进行区域抛光，其中，具有弯曲抛光表面(9)的工具(3)可相对于工件(2)转动和/或推进，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：G施耐德，S赫特腾休伊斯，A费多锡，N盖斯特，
申请(专利权)人：施耐德两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE