[發(fā)明專利]用于磨削和/或拋光工件的平坦面的設(shè)備和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011071420.0 | 申請日: | 2020-10-09 |
| 公開(公告)號: | CN112589541A | 公開(公告)日: | 2021-04-02 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | G·賽弗特 | 申請(專利權(quán))人: | 奧普蒂克龍有限責任公司 |
| 主分類號: | B24B1/00 | 分類號: | B24B1/00;B24B41/02;B24B41/04 |
| 代理公司: | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人: | 侯鳴慧 |
| 地址: | 德國*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 用于 磨削 拋光 工件 平坦 設(shè)備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種用于磨削和/或拋光平坦面的設(shè)備(100),其包括:磨削和/或拋光工具(20);框架(40);工件(32)或者用于至少一個工件的支架(30);和用于移動框架和帶有工件的工件支架(30)的器件(10),其特征在于,設(shè)備(100)設(shè)置為使得在工件(32)或者工件支架(30)與框架(40)之間構(gòu)成浮動軸承,用于移動框架(40)和工件(32)或帶有至少一個工件(32)的工件支架(30、30’)的器件(10)配置為使得工件(32)或者帶有至少一個工件(32)的工件支架(30)在通過至少一個工件(32)在磨削和/或拋光工具(20)上平放的面來預(yù)定的平面中被引導(dǎo)。本發(fā)明還涉及一種用于在使用設(shè)備(100)的情況下拋光平坦光學(xué)器件的方法。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于磨削和/或拋光平坦面、尤其光學(xué)工件的平坦面的設(shè)備,其包括:磨削和/或拋光工具;框架;用于至少一個工件的支架;和用于移動框架的器件,其特征在于,在框架中布置工件或者帶有至少一個工件的工件支架,使得在工件或工件支架與框架之間構(gòu)成浮動軸承。所述設(shè)備配置為使得用于移動框架的器件的運動從框架傳遞到工件或者帶有至少一個工件的工件支架上,從而使得工件或者帶有工件的工件支架在通過工件在磨削和/或拋光工具上平放的面來預(yù)確定的平面中被引導(dǎo)。本發(fā)明還涉及一種用于在使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的情況下磨削和/或拋光平坦面的方法。
背景技術(shù)
傳統(tǒng)光學(xué)器件的基本結(jié)構(gòu)包括透鏡、棱鏡、起偏振鏡、濾鏡、移相片、反射鏡、光圈、光柵等已知的結(jié)構(gòu)。開發(fā)和生產(chǎn)的重點主要是具有折射效果或者衍射效果的棱鏡、棱鏡和反射鏡組、透鏡和透鏡陣列(球面的和非球面的、柱形的、一維行列和二維陣列)以及光柵結(jié)構(gòu)。
用于制造光學(xué)結(jié)構(gòu)的材料的范圍極其廣泛,并且現(xiàn)在也仍在擴大。對于應(yīng)用而言最重要的材料是包括石英玻璃在內(nèi)的玻璃、聚合物和硅,除此之外還有一些晶體,例如LiNbO3以及GaAs和GaP(后者適合用作用于500nm以上的波長的高折射材料)。在聚合物方面,對于批量生產(chǎn)而言關(guān)鍵的動力是低成本。硅是反射鏡以及紅外光譜范圍的首選材料,因為在那里存在的高折射率具有光學(xué)優(yōu)點。
通過成型均勻的光學(xué)介質(zhì)或者通過改變在形狀方面不變的光學(xué)襯底(梯度指數(shù)構(gòu)件,GRIN)的折射率或者通過兩種方法的組合來實現(xiàn)光學(xué)功能。
常規(guī)地,利用傳統(tǒng)的制造方法(磨削、拋光)或者借助于復(fù)雜的CNC機床制造具有至少一個平坦面的、由玻璃制成的、光學(xué)的單個結(jié)構(gòu)元件和透鏡(尤其是棱鏡)。在此,同時進行原材料的磨削,以便例如制造棱鏡的形狀或者兩個透鏡表面的第一半徑。磨削包括粗磨削步驟和精磨削步驟。然后,又利用非常復(fù)雜的CNC機床或者傳統(tǒng)的杠桿拋光機床對光學(xué)器件進行拋光。對于專門的光學(xué)器件而言,手工磨削和拋光也仍然是常用的方法。根據(jù)光學(xué)器件的尺寸、形狀和材料,拋光過程持續(xù)幾分鐘到數(shù)小時。在工業(yè)光學(xué)器件生產(chǎn)中,一段時間以來,機器人已零星地成功應(yīng)用在對球面和非球面的透鏡進行拋光中。但是,這些光學(xué)器件類型在其生產(chǎn)過程方面有很大的不同。迄今為止,現(xiàn)有的用于透鏡加工的機器人工藝不能夠用于平坦面,因為其不能達到對于所要求的表面平整度的足夠品質(zhì)。傳統(tǒng)的杠桿機床的拋光運動和方向不能夠自由地構(gòu)型,因為由于杠桿機床的原理固定地預(yù)給定原則上的運動曲線。不能夠?qū)嵤┚哂型耆煌倪\動形式的循環(huán),這在一些光學(xué)器件類型的情況下對于達到所要求的表面品質(zhì)是必要的。例如由DE 60202804 T2已知的用于透鏡的拋光工具具有環(huán)面的拋光面,因此僅適合用于拋光凹面或者凸面,但是不適合用于拋光平坦面。
因此,用于拋光要求高精度的平坦面(例如光學(xué)構(gòu)件的平坦面)的常規(guī)的自動化系統(tǒng)要么非常復(fù)雜并且昂貴,要么達不到期望的質(zhì)量要求。在相鄰的技術(shù)領(lǐng)域,雖然公開了用于拋光平坦面的設(shè)備,但這并不適用于拋光要求高精度的平坦面(例如光學(xué)構(gòu)件的平坦面)。
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