CN118043170A - 用于加工特别是眼镜镜片的光学工件的保持器 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于处理光学工件的保持器(10)，每个光学工件具有两个工件表面和其间的工件边缘。保持器包括用于工件的保持组件(72)和支承组件(73)。安装在一个壳体(74)上的橡胶弹性膜(75)具有保持部分(76)，工件的一个表面可以平放在该保持部分的外侧(77)上。膜与壳体一起限定腔室(78)，支承组件的可独立纵向位移的多个销(79)被保持在腔室(78)中。每个销的销端(80)能够承载抵靠膜的保持部分的内侧(81)，并且能够通过夹持机构(82)等相对于彼此固定，可选地防止相对于壳体纵向运动，以便根据借助保持组件保持的工件的几何形状来牢固地支承保持部分。用于工件的保持组件设置在膜的保持部分中或上，并且允许在不与工件边缘接触的情况下保持工件。

Description

用于加工特别是眼镜镜片的光学工件的保持器

技术领域

本发明总体上涉及一种用于加工光学工件的保持器。特别地，本发明涉及一种用于加工眼镜镜片的保持器，眼镜镜片较佳地为塑料眼镜镜片，例如聚碳酸酯、CR39或所谓的“高指数”(High Index)材料，但原则上也用于硬脆性材料的眼镜镜片，硬脆性材料比如矿物玻璃。这种眼镜镜片是在所谓的“RX车间”大规模生产的，即根据命令制造单个眼镜镜片的生产设施中大规模使用。

本文所述的保持器非常适于例如在通过机械加工特别是塑料眼镜镜片的(区域)加工的方法中使用，例如在同一申请人的较早的德国专利申请DE 10 2021 004 831.8中所描述的，在这一点上关于方法细节明确地参考了该专利申请。

背景技术

在上述较早的德国专利申请中，已经明确描述了目前在眼镜镜片的工业生产中通常在RX车间中执行的那些加工步骤，因此此时只需要简要概述通常的程序。眼镜镜片工业生产的起始产品是半成品眼镜镜片坯件，也称为“坯料”，其一个光学有效表面已经加工成最终状态并通过注射模制或以某种其他方式预成形，并且其将在其另一光学有效表面和光学有效表面之间的边缘处进行加工以形成最终的眼镜镜片。

在通过保护膜或保护漆对预成形的光学有效表面进行保护之后，对相应的眼镜镜片坯件进行所谓的“阻挡”，在这种情况下，该坯件与合适的所谓“阻挡件”连接，例如根据德国标准DIN 58766的阻挡件。为了阻挡，首先通过测量确定眼镜镜片坯件的位置和可选形状，然后在相对于阻挡件的六自由度上定位眼镜镜片坯件，使得阻挡件采用相对于眼镜镜片坯件的受保护的预成形表面的预先确定位置。该设定位置的固定随后通过用常规熔融材料(“合金”或蜡；例如参见文献EP 1 593 458 A2)填充阻挡件与眼镜镜片坯件之间的空间，或者替代地通过合适的热塑性件、热固性件或弹性塑料或粘合剂(例如参见文献DE 102007 007 161 A1、EP 2 011604A1、WO 2009/135689 A1)进行。在填充材料固化或硬化后，阻挡件呈出用于加工眼镜镜片坯件的安装件或机器接口，该安装件或机器接口随后用于在不同的机器中的若干加工程序中保持在眼镜镜片处，从而能够旋转地驱动眼镜镜片并可靠地将眼镜镜片保持在始终限定好的位置中。

在下一工序，即所谓的“生成”中，在也称为“生成器”的特殊加工机器中，各个眼镜镜片坯件的迄今尚未加工的光学有效表面获得其宏观几何形状，即根据处方的光学有效形状(例如，参见文献EP 1 719 585 A2、EP 2 011 603A1)，通过机械加工进行(初步)加工；在塑料的情况下，这通常是用几何上限定的切割刃进行铣削和/或车削。在这种情况下，被阻挡的眼镜镜片坯件由阻挡件保持在旋转驱动的工件主轴上。生成通常包括至少两个子步骤(例如，参见文献EP 1 203 626 B1)，即初步边缘加工，也称为初步修边或“切边(Cribbing)”，在其中眼镜镜片坯件的边缘从所谓的“原始直径”加工至所谓的“成品直径”，以及随后的表面加工，在塑料的情况下由例如板铣机(例如参见文献EP 0 758 571 B1)加工。在塑料的情况下，后者可以通过在表面上的(至少一个)铣削循环开始，根据该铣削循环，要去除的主要数量的坯件材料已经被去除，通常随后借助于用于往复驱动金刚石车削工具的所谓的“快速工具”装置(例如参见文献EP 1 779 967 A2)进行“非圆形”旋转加工，以便(也)在半成品上加工非旋转对称的表面部段，例如变焦距镜片中的自由形式区域。通过铣削进行所讨论的初步边缘加工的前提条件是，临时安装在眼镜镜片坯件的前侧上的阻挡件的最大直径小于工件的成品直径，否则铣削工具与阻挡件之间会发生碰撞。

然后通过(微)机械加工对眼镜镜片进行精细加工，即广义的“抛光”，其中，相应的半成品的预加工光学有效表面会获得所需的微观几何形状(表面质量)，特别地通过几何形状不限定的切削。为此，已经通过机械加工进行预加工的所阻挡的半成品从生成器中取出，并在精加工机或抛光机中进行进一步加工(例如参见文献EP 2 308 644 A2)。在这种情况下，半成品在抛光机中的定位和固定也通过阻挡件进行的(例如参见文献EP 1 473116A1)。在抛光处理中，在添加有研磨颗粒的液体抛光剂的同时，柔性抛光工具或抛光板(例如参见文献EP 1 698 432 A2、WO 2016/058661 A1)在预加工表面上在限定轨迹中移动，以降低表面粗糙度。

对半成品进行标记作为下一可选的加工步骤来进行，其中，例如，通过激光束或机械地通过雕刻工具在半成品的后表面上生成两个小圆圈(例如，参见文献EP 1 916 060B1)。例如，这对于自由形式形状的表面来说是必要的，以便在后续的加工步骤中通过标记可靠地找到半成品的位置。由于对定位精度的要求很高，标记期间的定位和固定也是借助阻挡件来进行的。

半成品在该加工之后才与阻挡件分离。所谓的“去阻挡”发生在例如，在通过高压水射流进行上述粘合连接的情况下，高压水射流由喷嘴递送，并且冲击在阻挡件与半成品之间的边缘位置上，以便通过施加液压力来使半成品与阻挡件分离(例如参见文献WO2011/042091A1、WO 2011/107227A1)。结果，加工后的半成品现在作为单个物品存在，并且分离的阻挡件被清洁后又返回到阻挡的加工步骤。

在进一步的加工中，清洁后的半成品可选择在其前侧和/或后侧进行涂层，以实现额外的效果：通过硬涂层提高耐刮性、抗反射性能、着色、金属化、疏水性能等。

总之，所谓的“修边”是作为最后的加工步骤执行的，在该加工步骤中，在边缘处再次加工半成品，以将其装配到所需的眼镜架中，从而使眼镜架接纳相应眼镜边缘的形状。由于半成品现在不再固定在阻挡件上，因而在半成品能够被适当地固定并且最终在作为边缘加工装置的所谓的“修边机”(例如参见文献EP 1 243 380 A2)中相对于其边缘形状和在眼镜架中的固定进行处理之前，必须在此重新建立位置(例如借助上述标记)。

现有技术在这方面概述的加工链在步骤“阻挡”和“去阻挡”中包括两个顺序，这两个顺序代表必要的辅助过程，但它们本身并不能提高所生产的眼镜镜片的价值。因此，没有这些辅助工序的加工链管理是期望的。具体地，为了提高效率并且出于生态考虑，在现有技术中已经提出了在眼镜镜片的光学有效表面的生产中“无阻挡式”操作(例如参见文献WO2015/059007A1、US 9969051 B2、DE 10 2016 112 999 A1和DE 10 2004 016445B4)。

就这点而言，文献WO 2015/059007A1公开了一种用于眼镜镜片的无阻挡式表面加工的方法，在这种情况下，眼镜镜片(除其他外)是通过真空保持的。这种现有技术的特征是，镜片在表面加工过程中分为“两个阶段”：如果呈车削工具或铣削工具形式的切削工具在透镜边缘区域具有大杠杆作用的表面加工啮合，则对镜片的保持是在前表面处通过施加吸附腔室处的真空来执行的，吸附腔室通过环绕密封件相对于镜片的前表面密封，而在后表面处则有呈旋转模形式的中心反保持件，因此可以从两侧进行保持。当表面加工进行到接近镜片中心位置时，加工力降低，中心配对保持件缩回，镜片仅通过真空保持。镜片边缘被陈述为用于表面加工的可能的(替代的)保持表面。

这种现有技术的问题在于，镜片是以“中空”的方式放置围绕中心吸附腔室的密封件上的。因此，在镜片相对较薄的情况下，特别有可能出现镜片因中心反保持器施加的保持力或集中作用的加工力而产生弹性变形或偏转的情况。在加工过程中，这可能会导致后表面产生的实际几何形状与所需的目标几何形状之间出现不可接受的差异，而当镜片在加工后再次“放松”时，这种差异就会变得非常明显。在生产相对复杂的表面几何形状(即除了非纯球形或环形表面之外)时，这种由保持系统造成的有损加工质量的镜片变形尤为重要。

事实上，在该现有技术中，还示出并描述了一个实施例(图3)，该实施例在吸附腔室中具有多个同心布置的、单独轴向可动的环，这些环在待保持的镜片的方向上弹性偏置，用于支承。然而，如果待保持的镜片在其待保持的表面处具有非旋转对称的几何形状，则在镜片与环之间无论如何都会出现局部腔体、以及在这些未受支承的腔体中的作用加工力下镜片的上述非期望变形的风险。

在文献US 9969051 B2中公开了一种用于在表面加工机处气动阻挡或保持光学镜片的不同构造的保持器。现有技术的保持器首先包括用于固定到表面加工机的相关部件的夹持部件。此外，该保持器具有用于阻挡镜片的子组件，该子组件包括基部主体、从该基部主体突出以用于为镜片提供牢固座的基台、以及密封件，镜片可以与该密封件接触，从而将真空室与基部主体结合在一起。基台包括多根第一杆和三根第二杆，第一杆安装成可相对于基部主体运动，从而通过其自由端支承在镜片处，第二杆与基部主体固定连接。此外，在第一杆处还设有弹簧形式的恢复元件，以便使第一杆复位，即，使第一杆抵靠透镜放置。

在该现有技术中，在机械加工镜片期间，真空室区域内设置的杆在加工力作用在镜片后表面上时，也会在密封件内径向产生对光学镜片的前表面的轴向支承，将镜片吸抵安装件。然而，此处，由镜片弹性桥接的相对较大的腔体也存在于各个杆之间，这反过来又涉及镜片在没有直接轴向支承的情况下在作用中的加工力和镜片区域中的主要保持真空的作用下发生非期望变形的风险。

另外，文献DE 10 2016 112 999 A1涉及用于在镜片加工机中安装光学镜片的工件安装件的设计，其能够在表面加工期间实现对镜片的无阻挡夹持。其中所公开的工件安装件也构造成用于不同的“夹持技术”。一方面，为了将镜片吸附抵靠由多孔材料制成的插入件的安装表面，可以借助空气通道施加亚大气压，在此时用适度的力对镜片进行(精细)加工(车削、研磨、抛光)。另一方面，镜片被径向作用的夹持力机械地夹持在周向边缘时，特别是快速通过夹持卡盘上提供的夹持区域进行机械夹持，这将使“更有力的”(初步)加工(铣削、车削)成为可能。

然而，在该现有技术中，当镜片被径向作用的夹持力机械地夹持在周向边缘时，镜片也有变形的风险，从而影响加工质量。

最后，同样的情况，即由于径向夹持力而导致非期望的工件变形的风险也适存于文献DE 10 2004 016 445 B4中公开的安装卡盘，其用于在加工期间无阻挡地保持眼镜镜片和具有光学有效表面的其他成形体。根据形成权利要求1的前序部分的现有技术(参见其第3段)，安装卡盘广泛地包括作为保持装置的夹头卡盘，该夹头卡盘具有用于与待加工的眼镜镜片坯件的边缘接合的径向可位移的夹爪、以及处于中心的柔性支承装置，该柔性支承装置具有安装在壳体上的橡胶弹性上膜。

上膜具有保持区段，眼镜镜片坯件可以通过其光学有效表面放置在该保持区段的外侧上。此外，在壳体中，上膜界定一腔室，支承装置的多个单独的纵向可位移的圆柱形销接纳在该腔室中。周向地夹持在上膜的中空圆柱形区段中的圆柱形销各自可以通过销端抵靠上膜的保持区段的内侧放置。为此，圆柱形销在其远离上膜的保持区段的一侧上通过其另一销端沿壳体中的加宽方向突出到上膜的中空圆柱形区段之外，在那里它们由盘状橡胶弹性下膜支承。

可以由压缩空气作用以进行壳体中的加宽，其中，圆柱形销借助下膜沿上膜的保持区段的方向被推动，使得它们撞击上膜并将其推抵已放置的眼镜镜片坯件上。现在为了根据由保持装置保持的眼镜镜片坯件的几何形状牢固地支承上膜的保持区段，圆柱形销可以选择性地固定以防止相对于彼此的纵向位移，特别是通过环形橡胶套，该环形橡胶套围绕上膜的中空圆柱形区段放置，并且也可以通过压缩空气作用于环形橡胶套而实现在横向方向上的销夹持。

发明内容

与在这种程度上概述的现有技术相比，本发明的目的是提供一种用于加工光学工件(即眼镜镜片)的保持器，特别是对于完全无阻挡的理想管理的生产加工链，其总体上解决了关于现有技术所描述的以上问题，并且具体地能够在工件加工期间以在加工方面的可靠方式保持和支承工件，并且不会使工件变形降低加工质量。

该目的通过具有权利要求1的特征的保持器实现，该保持器用于加工光学工件，特别是眼镜镜片。本发明的有优势或有利的实施例和发展是从属权利要求的主题。

根据本发明，有一种保持器，该保持器用于加工光学工件，特别是眼镜镜片，光学工件各自具有两个工件表面和在工件表面之间的工件边缘，保持器包括用于待加工的工件的保持装置、以及具有橡胶弹性膜的支承装置，橡胶弹性膜安装在壳体上并且具有保持区段，工件能以其一个工件表面在保持区段的外侧上放置在保持区段的一区域上，并且保持区段与壳体一起界定腔室，支承装置的多个独立可纵向位移的销接纳在该腔室中，销各自能够在橡胶弹性膜的保持区段的内侧处与销端接触，并且能够通过横向作用的夹持机构选择性地彼此固定，或者能够通过轴向作用的阻挡机构受阻挡以防止相对于壳体纵向移位，从而根据由保持装置保持的工件的几何形状牢固地支承保持区段，其特征在于，用于待加工工件的保持装置设置在橡胶弹性膜的保持区段中或处，并且能够在不接合工件边缘的情况下保持工件。

根据本发明的保持器结合了对区域性工件的高质量加工具有重要意义的不同功能。诸如眼镜镜片之类的区域性工件的区别在于，它们在宽度方向和长度方向上的尺寸明显大于在厚度方向上的尺寸。在通过机械加工进行加工的情况下，这种工件几何形状会使得工件本身，特别是在分离力接合在工件边缘附近并远离工件的情况下形成相对较大的杠杆臂，这涉及到工件在机械加工期间被“撬离”其安装件的风险。同时，工件的相对较小的厚度特别地产生了相当小的抗弯曲力矩，在相应主要加工力下(至少)存在弹性变形的风险。由此要求工件保持器可靠地起作用并且有利于高加工质量，即一方面在加工期间可靠地保持区域性工件，另一方面充分地支承或支撑以抵抗非期望变形，该要求通过根据本发明的保持器及其保持和支承装置以特殊的方式解决。

首先，根据本发明的具有能够抵靠橡胶弹性膜的保持区段的内侧放置的可独立纵向位移的多个销的支承装置的构造有利地使得能够对放置在保持区段的外侧上的表面进行非常精确的“成形”，在销被夹持机构夹持之前，对待保持工件进行定位，以便为工件提供牢固或刚性的支承表面。因此，根据本发明，在工件下方不存在较大的保持在保持器处的工件可以在加工期间“偏转”到其中的腔体。

同时，橡胶弹性膜的位于被保持的工件下方的保持区段有利地保护工件在工件的保持表面处不受损坏，这与在发明内容中讨论的直接承载抵靠工件的工件安装件的销不同。

根据本发明，工件的这种受保护的几何成形和随后的支承还可以一直进行到工件边缘，即工件可以以一侧搁置在安装件上的整个区域上，因为边缘不必像形成权利要求1的前序部分的现有技术中那样保持自由以保持工件，在根据本发明的保持器的情况下，工件边缘不必用于保持目的。

因此，工件的边缘区域也不必具有预先确定的用以保持工件的形状或尺寸，这与形成权利要求1的前序部分的现有技术不同。有利地，在根据本发明的保持器的情况下，工件因此可以具有期望的边缘形状，并且在橡胶弹性膜的保持区段的尺寸范围内，可以具有在工件的宽度、长度和厚度方向上的任何期望的尺寸。因此，根据本发明构造的保持器有利地以高度柔性的方式可用于处理最多样化的光学工件。

除了在保持器上的对于任何形状的工件的整个区域和受保护支承的上述方面之外，根据本发明的另一核心概念，还提供了不仅并非在边缘处，而且准确地在其中也实现对工件的支承的区域中将工件保持在保持器上。为此，用于待加工工件的保持装置定位在橡胶弹性膜的保持区段中或处。因此，与例如针对工件的在现有技术中沿径向方向引入的夹持力相比，夹持力也不能对工件的整个区域支承产生可能导致被保持的工件的弹性偏转的负面影响。

总之，根据本发明构造的保持器能够在工件加工期间以相对于加工可靠的方式支承和保持诸如眼镜镜片的光学工件，并且工件变形不会降低加工质量。因此，此处提出的保持器理想地用于完全无阻挡管理的生产加工链中，比如在同一申请人的较早的德国专利申请DE 10 2021 004 831.8中所描述的，在这一点上可以再次明确地参考该专利申请的加工细节。

基本上，关于待加工的工件的在橡胶弹性膜的保持区段中或处的保持装置的操作原理，可以设想不同的替代方案。例如，此处可以使用在橡胶弹性膜的保持区段的外侧使用粘合剂或粘合薄膜的“粘合”的操作原理。另一替代方案是“范德华(van der Waals)力”的操作原理，例如在橡胶弹性膜的保持区段的外侧使用所谓的“壁虎”带。然而，这两种替代方案需要特定的措施，以便在加工之后将工件再次从橡胶弹性膜的保持区段脱离或分离；特别地，为此，需要对工件(可能机械地)施加相对较大的释放力。

相比之下，在将工件从保持器脱离(这在加工序列中是容易控制的)方面，位于橡胶弹性膜的保持区段中或处的具有“真空”操作原理的保持装置的设计是特别佳的。这样的保持装置较佳地设计成使得真空能够被施加到壳体中的腔室，并且作为保持装置的部件的穿孔存在于橡胶弹性膜的保持区段中，使得施加到腔室的真空借助该穿孔存在于橡胶弹性膜的保持区段的外侧上，以保持待加工工件。

这种具有“真空”操作原理的夹持装置的一个具体优点是，夹持力不仅在加工中的存在或不存在(即，夹持力“开启”或“关闭”)方面易于控制，而且在其水平方面也易于控制，从而可以以更大或更小的强度保持工件，例如取决于工件的几何形状和/或工件的材料及其性质和/或取决于加工过程和/或取决于在橡胶弹性膜的保持区段处分别作用的加工力。最后，保持器处的保持力令人满意且易于控制也有助于高水平的加工可靠性。

如果在较佳实施例中，保持器的穿孔包括在橡胶弹性膜的保持区段中的多个开口，这些开口在至少一个节圆上绕橡胶弹性膜的中心轴线较佳地分布成彼此成角度地均匀间隔开，则特别是对于使用保持器来支承保持如平面图所示为圆形的比如在具有用于眼镜镜片的坯件的情况下的光学工件是有利的。这有利地确保了真空在被保持的工件下方的均匀分布，并因此有利于获得高水平的保持力，即使当例如车刀或铣刀在工件边缘附近与工件机械接合时，也能够可靠地将工件保持在保持器上或处。特别是对于其他工件几何形状(例如在平面图中所见的正方形或矩形工件)的情况下，穿孔的开口显然也可以在橡胶弹性膜的保持区段中以不同的布置和/或分布形成，其中保持区段与搁置在其上的工件之间的真空区域的分布物体尽可能均匀。

在用于“真空”操作原理的保持器的另一有利实施例中可以设置成，在橡胶弹性膜的保持区段中的穿孔的开口大致为圆形，并且具有大于或等于0.5毫米并小于或等于2毫米的直径，并且/或者穿孔的开口所形成的直径区域相对于橡胶弹性模的保持区段中的中心轴线小于或等于40毫米，并且/或者穿孔具有分布在两个节圆上的3至18个开口，并且/或者能够施加到腔室的亚大气压在-60kPa到-90kPa的范围内。

圆形开口可以特别简单地产生在橡胶弹性膜的保持区段中，例如通过打孔器或以另一种打孔模式和方式。在这种情况下，开口的直径应选择为一方面小于支承装置的纵向可位移的销的直径，使得不存在销穿透开口而可能导致被保持工件损坏的风险。然而，另一方面，开口也应足够大，以使空气能够尽可能无阻碍地从高压侧(在保持区段的外侧)流到低压侧(在保持区段的内侧)。所示的直径范围在发明人进行的试验中已被证明是有利的。

正如这些试验的结果一样，在工件直径大于50毫米且小于85毫米的情况下，比如在眼镜镜片生产中经常发生的情况，所要求保护的在直径小于或等于40毫米的区域内形成开口有利地确保了当工件被保持在保持器处时不会吸入杂散空气。后者一方面会以非希望的方式减小保持力，另一方面会将小颗粒和/或冷却润滑剂液滴输送到腔室中，在腔室中，这些可能会导致污染销，从而导致销的纵向位移中可能伴随剧烈运动。在发明人进行的上述试验中，开口和节圆的要求保护的数量或布置也被证明是有利的。

最后，关于在该连接中要求保护的亚大气压范围，在所述试验中也发现了这些亚大气压值。如前所述，真空水平可以以简单的方式与相应的保持要求相对应地受到影响或调整，以具有保持力需要更强所需的较高值和保持力需要更弱所需的较低值。最终，这种可变性在能源方面也是有利的，因为它总是只需要产生实际需要的尽可能多的亚大气压。否则，为了产生真空，原则上可以使用任何期望的真空泵，例如正排量泵，正排量泵比如旋转或旋转柱塞泵、摆线泵、活塞泵、旋转活塞泵或螺杆泵，或者也可以使用例如具有拉瓦尔喷嘴的喷射泵。喷射泵特别适用于工业光学生产，因为已经可以使用压缩空气作为驱动介质。

在具有“真空”操作原理的保持器的一个同样较佳的实施例中，可以进一步设置成在橡胶弹性膜的保持区段的内侧上的是覆盖穿孔的半透膜区段，在这种情况下能够借助穿孔进行空气交换，但是防止液体穿过穿孔进入腔室。这里可以使用例如亲脂性聚合物膜，比如在防水雨衣中发现的亲脂性聚合物膜。如果工件在加工保持在保持器处的工件的过程中由于任何原因丢失，则这种半透膜区段可以主要用作固定元件或用于系统保护，在这种情况下，半透膜区段随后防止例如由于占优势的真空而使腔室充满液体冷却润滑剂。

原则上，可以为壳体中的腔室提供简单的通路连接，借助该通路连接，在保持器的保持操作中，可以将永久真空施加到腔室，从而施加到橡胶弹性膜的保持区段中的穿孔。然而，如果与腔室相关联的阀是选择性地可打开或可关闭的以便在打开状态下向腔室施加真空，在关闭状态下当工件借助穿孔保持在橡胶弹性膜的保持区段处时维持腔室中的真空，则尽可能高的能源效率是特别佳的。因此，可以有利地将真空维持在腔室中，而不需要真空泵持续操作。此外，可以借助腔室处的这种阀以简单的方式有利地控制被加工工件从保持器释放。

此外，就保持器的支承装置及其适当地“包封”在腔室中的纵向可位移的销而言，这些销基本上可以布置在腔室中，以便在取消由夹持机构进行的夹持时能够自由地纵向运动。然后，可以在外力作用下对待保持在橡胶弹性膜的保持区段处的工件的几何形状进行调整或成形，外力作用例如保持器从上方“放置”在待保持工件上，该工件由橡胶弹性膜以其保持区段保持。在这种情况下，由夹持机构释放的销在重力加速度的作用下以其质量抵靠橡胶弹性膜的保持区段的内侧，并且由于这样作用的重力而以其外侧将柔性保持区段推抵待保持工件。如果橡胶弹性膜的保持区段随后以其外侧在整个区域上抵靠待保持工件的相对表面，则销可以通过夹持机构夹持抵靠彼此，使得复制的区域几何形状被准“冻结”，并且保持器因此能够牢固地支承工件。原则上，对于成形过程，也可以使用在外部作用在销上的其他力来代替重力，例如经由工件作用在销的磁力。

然而，相对于上述重力解决方案，特别是在成形过程中的方向独立性方面，保持器的支承装置的销在橡胶弹性膜的保持区段的方向上被弹簧偏置的实施例较佳。

在这种“弹簧解决方案”的第一替代方案中，该布置可以较佳地使得螺旋压缩弹簧与支承装置的每个销相关联，从而在橡胶弹性膜的保持区段的方向上产生弹簧偏置。与用于几个或所有销的同样可想象的“通用”弹簧相比，比如可以通过一个(或多个)区域性柔性泡沫体来实现，该区域性柔性泡沫体以其一侧抵靠远离橡胶弹性膜的保持区段的销端，同时它在另一侧上支承在保持器的壳体中，针对每个销的“单独”弹簧的主要优点在于单个销独立于其他销运动。销独立于彼此的这种运动使得橡胶弹性膜的保持区段能够非常好地适应待保持工件处的不同表面几何形状。

作为一个示例，在这一点上可以提到用于眼镜的所谓“双焦点镜片”，作为可能被保持的工件，它实现了两种光学效果，因此可用于不同的距离。这样的双焦点镜片通常通过两个镜片区域之间的尖锐分界线来识别，这样的眼镜镜片具有沿着该分界线的台阶部。立即清楚的是，如果将保持区段压抵工件的销单独地弹簧偏置，则在橡胶弹性膜的保持区段处可以更好地再现待保持工件的几何形状中的这种非连续性。

在上述“弹簧解决方案”的第二替代方案中，该实施例可以较佳地使得支承装置的销在至少一个气动弹簧元件的帮助下在橡胶弹性膜的保持区段的方向上被弹簧偏置。气动弹簧元件的主要优点在于压力变化性，以及对弹簧行程的相对较小的依赖性，可以通过气动弹簧元件中的压力增加或减少而容易地设定该压力变化性。

例如，在这一点上可以提及将具有棱镜倾斜或强弯曲的前表面的眼镜镜片作为可能的待保持工件。如果在这种工件的情况下，根据“弹簧解决方案”的上述第一替代方案，销独立地被弹簧偏置，则在形成工件表面期间，存在必须在轴向“靠近”橡胶弹性膜的保持区段的工件区域相对强烈地偏转的销和仅在轴向“远离”保持区段的工件区域相对较弱地偏转的销。因此，由于各个弹簧的线性弹簧特性，待保持工件表面上的反作用力的水平可能存在很大的差异，该反作用力从弹簧作用在工件上并且可能导致工件中的特别是在薄工件的子区域中的内部应力。很明显，在用于销的弹簧偏置的气动弹簧元件的情况下不存在该问题。

在选择用于保持器的相应使用情况的替代方案的情况下，对于销的可能的(此处为较佳的)弹簧偏置，本领域技术人员由此还必须特别考虑待保持工件在待保持工件表面处的几何形状。

在具有气动弹簧元件的“弹簧方案”的有利开发中，后者可以包括翼阀，当气动弹簧元件具有压力负载时，翼阀关闭以将支承装置的销与橡胶弹性膜的保持区段接触，当气动弹簧元件具有真空负载时，翼阀打开以将真空施加到由橡胶弹性膜界定的腔室。原则上，用于支承装置的销的气动弹簧元件实际上也可以这样设计，即其与壳体中的由橡胶弹性膜界定的腔室没有气动连接，即使其可以借助压力连接以限定的方式用压缩空气作用从而提供所需的弹簧特性。在这种情况下，壳体中的腔室将设有单独的亚大气压连接，从而可以将真空施加到橡胶弹性膜的保持区段中的穿孔。

然而，与“弹簧解决方案”的这种可能的变型相比，具有翼阀的气动弹簧元件的所要求保护的实施例在总体结构上对于由橡胶弹性膜界定的腔室的真空负载明显不那么复杂，因为在承载保持器的工件主轴处的简单旋转馈通足以选择性地以压力作用在保持器上(支承装置的气动弹簧起作用)或将保持器抽空(保持装置起作用)。在这方面，在气动弹簧元件处具有翼阀的构造方便地利用了这样的情况，即，仅为了在销被夹持机构夹持在一起之前将橡胶弹性膜的保持区段借助腔室中的支承装置的传力销放置抵靠待保持的工件而需要气动弹簧元件，只有在这时才将真空施加到保持装置的穿孔上，以便保持工件。。换言之，用于在保持器处成形或形成工件几何形状的气动弹簧元件和用于将工件保持在成形的保持器处的穿孔从不同时使用，从而有利地，保持装置的真空负载也可以借助设有翼阀的气动弹簧元件来实现。

基本上，可以在腔室中以具有近似圆形或多边形横截面的封包布置来容纳可纵向位移的销。然而，保持器的一个较佳实施例是支承装置的可纵向位移的销以大致六边形的封包布置在壳体中，为此，壳体具有引导区段，该引导区段具有开口，该开口在横截面上看为大致六边形，并且销延伸穿过该开口。通过如在横截面中所见的基本上六边形的布置，产生了可纵向位移的销的最大封包密度，这对于通过横向作用的夹持机构夹持销的可靠性是特别有利的。此外，在面向橡胶弹性膜的保持区段的内侧的销端之间，因此在紧密封包的销之间仅存在最小尺寸的间隙，该间隙刚好大到足以将真空导向到保持装置的穿孔，并且明显小到足以被保持区段覆盖或桥接，而不影响保持在保持器处的工件的牢固区域支承。

就销本身而言，这些销原则上可以具有任何期望的横截面，例如多边形横截面。然而，特别是对于销的简单且经济的生产而言(毕竟，销大量地存在于保持器的腔室中(例如，在实际实施例中为大约500件))，较佳的是，支承装置的可纵向位移的销是圆柱形销，每个销具有偏移夹持区域，偏移夹持区域具有用于由夹持机构夹持的最大直径，其中，销通过其夹持区域线性地承载抵靠彼此，并且/或者销夹持区域具有在2.5毫米到4.5毫米之间的外直径。销的圆柱形形式的另一个优点是，销不必被引导而避免绕其纵向轴线转动，而是可以自动地采用期望的旋转设定。在发明人的以上已经进一步提到的试验的情况下，进一步证明了在所要求保护的范围内的销的外直径代表了，一方面用于工件的区域支承的尽可能高的“网格分辨率”，以及另一方面在单个销的纵向位移中仍然足够容易的运动之间的非常好的折衷。然而，基本上也可以想象销的较小外直径，例如在1毫米到2.5毫米之间的范围内。

在保持器的一个有利实施例中，可以进一步设置成，支承装置的可纵向位移的销以其销端延伸通过至少一个穿孔限制板，穿孔限制板限制销在壳体中的纵向运动，即通过形成用于销的加厚中间区域的邻接部来限制销在壳体中的纵向运动。这主要代表了对橡胶弹性膜的容易实现的保护，该橡胶弹性膜不能被可选地在保持区段的方向上弹簧偏置的销包组过度偏转，因为由于限制板，销不能不受阻碍地在该方向上运动。

类似的原理(轴向阻挡)是可以想象的，以便将销包组的各个销固定在曾经采用的轴向设定中，防止进一步的纵向位移。这种轴向作用的阻挡机构可以例如与一种介质一起操作，该介质在引入能量的情况下能够选择性地“膨胀”或具有可变的聚集状态(例如水或低熔点的金属合金)，并且该介质在销的远离橡胶弹性膜的保持区段的一侧上围绕可选地形成为加厚的销端，或者在销端与该介质间具有弹性膜的情况下存在于销端处。然后，通过选择性地触发介质的膨胀或硬化，可以将各个销堵在各自采用的设定中，从而使在橡胶弹性膜的保持区段处形成的与待保持工件的形状相对应的几何形状“硬化”。然后，销的纵向可位移状态可以通过所采取的措施的反转而再次产生。

此外，用于销的横向于支承装置的销作用的夹持力原则上可以以不同的方式施加在销上。例如，可以设想夹持机构，其中，类似于文献WO 2009/135689A1(图7和图8)中公开的楔形件解决方案，沿销的轴向方向将一个或多个楔形件驱动到销包组的销之间的中心中；或者类似于文献WO2016/058676A1(图5)中所示的楔形件方案，从销包组的外周缘开始沿销的径向方向驱动一个或多个楔形件。

然而，与这种楔形件解决方案相比，保持器的设计是较佳的，其中夹持机构包括至少一个传力元件，例如市场上可买到的圆端或直端键的形式，夹持力可通过该传力元件传递到销，其基本上沿壳体的中心轴线的方向从壳体的一侧延伸，并且垂直于销的纵向轴线起作用。在发明人进行的试验中已经证明，在如此施加夹持力的情况下，与先前已知的楔形件解决方案不同，这种夹持力不是从销封包的中心径向向外或基本上沿周向方向在销封包的边缘处发生的，而是径向向外朝向中心轴线而在销之间没有“位移器”进行穿透的情况下发生的，根据本发明的多个销中的各个销在相对小的所施加的夹持力的情况下更好地夹持彼此，即更牢固地夹持彼此，并因此保证被保持工件的特别可靠的支承。

在夹持机构的一个特别简单的实施例中，可以另外设置，传力元件可以借助安装在壳体上的至少一个固设螺钉机械地加载夹持力。替代地，例如，气动、液压或电致动器显然也可设想用于以力横向负载销，并且根据自动化的相应要求是可行的。这同样适用于传递介质的聚集状态的变化或固体传递材料的温度变化伴随着介质或材料的体积变化(体积增加或体积减少)的布置，其可用于用力横向负载销。

此外，就保持器的橡胶弹性膜而言，在保持器的较佳实施例中，橡胶弹性膜通过至少一个可弹性变形成形部件，特别是泡沫材料的成形环，径向支承在支承装置的承载抵靠保持区段的销的外侧。在这方面，其原则上可以是单独的插入部件或在膜处发泡就位的区段。因此，可以以特别简单的方式避免橡胶弹性膜在壳体处的腔室中的真空作用下的塌陷。然而，替代地，也可以在具有较大壁厚的子区域中提供橡胶弹性膜和/或用合适的加强件使其变硬，尽管这对于膜适应待保持工件的最佳能力而言是不太佳的。

在本发明人进行的试验中，已经进一步证明，如果橡胶弹性膜由NBR或EPDM制成和/或具有根据肖氏A的在45到90之间的硬度和/或材料厚度大于或等于1.0毫米且小于或等于2.5毫米，则特别是在膜与待保持工件适配的最佳可能能力方面是特别有利的。

最后，保持器的一个较佳实施例是壳体具有用于可更换地固定到工件主轴等的固定区段。因此，保持器可以以各种方式使用：1)保持器可以固定地安装在相应的加工机器中，其中，工件被固定到保持器，随后被加工，然后再次从保持器脱离。2)带有安装工件的保持器可以在机器中从一个工位被带到另一个工位。因此，例如，在眼镜镜片生产中，可以在机器中的不同位置执行不同的工作步骤，例如生成、抛光和标记。3)带有已安装工件的保持器也可以从一台机器运输到下一台机器，因此在每种情况下都可以通过零点夹持系统以“可重复使用的阻挡件”的方式重新夹持。

根据本发明的保持件的进一步特征、特性和优点从以下较佳实施例示例的描述中对于本领域技术人员而言显而易见。

附图说明

下文结合部分示意性附图，借助较佳实施例对本发明进行更详细的说明，其中相同或对应的部分或区段具有相同的附图标记，附图中：

图1示出了从斜上方和左前方观察的组合式CNC铣削/车削机床的立体图，其特别用于加工作为光学工件的眼镜镜片(也称为“生成器”)，在其中心工件主轴处安装有根据本发明的用于工件加工的保持器，并且有特用于向机器馈送工件的六轴线铰接臂机器人与其相关联，其中，为了简化图示，仅图示了机器中或机器处的与工件主轴或六轴线铰接臂机器人配合的子组件；

图2示出了图1中细节II的放大图，用于图示在根据图1的机器处的与六轴线铰接臂机器人配合的子组件的进一步细节；

图3示出了根据图1的机器从斜上方、右前方和按图2的比例的截断所有侧面的立体图，其中，在六轴线铰接臂机器人中，为了释放其后面的子组件的视图，仅以剖开的形式示出工件保持头，其安装在机器人的自由端，并且与根据本发明的保持器相对，并且在前景中示出了机器自动化系统的传送带，其上布置有用于工件和可选工具(所谓的“工作托盘”)的处方盒；

图4示出了根据图1的机器的平面图，未示出安装在图1中的机器的机架右侧的子组件，但示出了六轴线铰接臂机器人；

图5示出了根据本发明实施例的第一示例的保持器的立体图，该保持器从根据图1至4的机器的工件主轴分离或拆卸，其中，在保持器的橡胶弹性膜的端保持区段处，用虚线指示了部分圆，橡胶弹性膜的穿孔的开口在其上布置为保持器的工件保持装置的部件，工件保持装置以保持器的真空操作原理操作；

图6示出了图5中所示的保持器的平面图；

图7示出了根据图5的保持器的侧视图，其中，在图7的左侧，图1至4中所示的机器的工件主轴的中空圆柱形保持区段在左侧断开，以使得保持器在机器处或机器中的连接情况清楚；

图8示出了图6中的细节VIII的放大图，其示出了保持器的橡胶弹性膜的保持区段中的穿孔的开口；

图9示出了根据图5的保持器的对应于图6中的成角度剖切线IX-IX的剖视图，其中，在图9的左侧示出了处于关闭状态的阀，可以通过该阀将真空施加到保持器的腔室；

图10示出了根据图5的保持器的在左侧断开的类似于图9图示的剖视图，其中，橡胶弹性膜的保持区段在形状上适于待加工的眼镜镜片的几何形状，并且如图所示，该眼镜镜片在整个区域上通过支承件保持在保持器处；

图11示出了图9中的细节XI的放大图，该放大图图示了接纳在保持器的腔室中的销包组的各个可纵向位移的销是如何针对工件支承由螺旋压缩弹簧在橡胶弹性膜的保持区段的方向上进行弹簧偏置的；

图12示出了根据图5的保持器的阀的在阀的右侧断开的剖视图，这也在图9中的剖视图中示出，但该阀示出为处于打开状态；

图13示出了根据图5的保持器的对应于图7中的剖切线XIII-XIII的剖视图l，该图图示了支承装置的各个销是如何通过横向作用的夹持机构可固定到彼此，其包括呈键形式的均匀成角度间隔开的三个力传递元件，力传递元件能够借助固设螺钉加载力，其中，在图13中上部的子区域中示出了包括三个固设螺钉而不是仅一个固设螺钉的夹持变型，该子区域由点划线界定；

图14示出了根据本发明实施例的第二示例的保持器的纵向剖视图，该图类似于图9，但剖切路线不同，其中，支承装置的各个可纵向位移的销由公共气动弹簧元件在橡胶弹性膜的保持区段的方向上弹簧偏置；

图15示出了图14中细节XV的放大图，用于更详细地图示设置在气动弹簧元件处用于泄放的翼阀；以及

图16示出了与根据图14的保持器分离的气动弹簧元件的立体图，其中示出了用于泄放保持器腔室的翼阀的阀瓣的视图。

具体实施方式

在图1至4中借助一技术圈的示例说明了一种特别用于加工眼镜镜片的组合式CNC铣削/车削机，其中，可以使用工件保持器10，在下文中基于图5至16通过两个实施例详细描述该工件保持器，该机器在下文中以及在本文段中也称为生成器12。这种生成器12可从Satisloh AG,Baar,Switzerland获得，商业名称为“VFT-orbit”，并且是文献EP 2 011 603A1的主题，在这一点上，可以在首先就明确参考生成器12的构造和功能。

图10示出了作为待加工光学工件示例的眼镜镜片14。眼镜镜片14具有至少在加工结束时光学有效的两个工件表面16、18和在它们之间的工件边缘20。在不同的加工状态下，即从眼镜镜片坯件开始、经过部分加工的眼镜镜片半成品、到加工到成品状态的眼镜镜片，总有区域性工件。因此，加工期间的眼镜镜片14必须受到可靠保持，同时受到支承以防止非期望的变形，这是本文所述的保持器10所达到的目的。

简言之，根据图1至4的生成器12包括工件主轴22，可以通过该工件主轴22绕工件旋转轴线B旋转驱动以支承方式保持在保持器10处的眼镜镜片14。此外，在所示实施例示例中的生成器12具有三个处理单元，用于通过机械加工借助保持器10保持在工件主轴22处的眼镜镜片14来进行加工，即两个车削加工单元24、26各自具有快速工具伺服器28、30，快速工具伺服器用于为分别相关联的作为车削工具的车削刀具32、34、以及具有工件主轴38的铣削加工单元36产生沿方向F1或F2的线性运动，用于为铣削工具40产生绕工具旋转轴线C的旋转运动。此外，生成器12包括调整机构，该调整机构总体由42表示，用于在工件主轴22与相应的工具32、34、40之间产生相对运动，从而能够(至少)选择性地装载/卸载或机械加工眼镜镜片14。在这方面，调整机构42包括线性驱动单元以及枢转驱动单元(在附图中都看不到)，它们一个布置在另一个上，其中，工件主轴22可通过枢转驱动单元绕枢转轴线A枢转，该枢转轴线基本上垂直于工件旋转轴线B，而工件主轴22可通过线性驱动单元沿着线性轴线Y运动，该线性轴线Y基本上垂直于枢转轴线A并基本上平行于工件旋转轴线B延伸。

调整机构42布置在环形槽状凹部44的中心，该环形槽状凹陷部44从上侧46开始居中地形成在由聚合物混凝土整体形成的机架48中，并且界定生成器12的工作空间50。如图4特别所示，进入机架48的凹部44周围，从上侧46开始有多个凸缘表面，这些凸缘表面用于将操作单元24、26、36绕工作空间50以及下文将简要描述的其他单元或工位以星形布置安装。

根据图1和图4，首先，用于测量眼镜镜片14，特别是用于校准生成器12的测量工位52直接存在于机架48的凹部14处。此外，在图1至4中，在铣削加工单元36的右侧提供了另一小型铣削主轴54，该小型铣削主轴配备有适当的封装和切屑抽吸去除装置(未示出)，通过该主轴，端铣刀56可以在转速控制下绕另一个工具旋转轴线D旋转驱动。该加工单元的目的是，在开始加工保持在保持器10处的眼镜镜片坯件的另一工件表面18之前，通过端铣刀56在工件表面16中形成环绕凹槽、台阶部或环绕切口(未示出)。在同一申请人的较早的德国专利申请DE 10 2021 004 831.8中详细描述了在眼镜镜片14的加工中进行预修边或精修边的这种过程，在这一点上该方法的细节可以明确地进行参考。

最后，图1至4还示出了(a)运输装置(图3)，该运输装置侧向安装在机架48上，带有用于运输处方或工作托盘60的传送带58，待加工或已加工的眼镜镜片14在该托盘中进行运输；(b)六轴线铰接臂机器人62(图1、2和4)，其凸缘式安装在机架48的上侧46上(见图3的凸缘表面63)，在其自由端承载工件保持头64，特别用于生成器12的工件馈送，以及将眼镜镜片14保持和定位在铣削主轴54处；(c)工件车削装置66，其借助保持结构(未示出)可枢转地保持在生成器12的机架48处，并且在功能上布置在保持器10与六轴线铰接臂机器人62的工件保持头64之间，保持器10保持在生成器12的工件主轴22处；(d)成像工位68(图1至3)，用于确定眼镜镜片坯件的位置；以及(e)测量工位70(图1至3)，用于测量眼镜镜片坯件的前曲线。六轴线铰接臂机器人62位于能够通过其工件保持头64在传送带58上的作业托盘60、成像工位68、测量工位70、铣削主轴54、工件车削装置66与如图3所示的位于生成器12的工件主轴22处的保持器10之间传输待加工或一加工的眼镜镜片14，并将镜片定位在相应位置，以符合分别指定的加工和/或处理要求。

关于上述生成器12的进一步运动学，还应注意的是，工件主轴22通过包括线性驱动单元和枢转驱动单元的调整机构42在CNC位置调整(A轴、Y轴)下在垂直于枢转轴线A延伸的平面内可移动，同时保持在保持器10处的眼镜镜片14可在CNC位置调整(B轴线)下绕工件旋转轴线B以旋转角度进行旋转。因此，眼镜镜片14可以从一个加工单元或工位运动到下一个加工单位或工位(A轴)和/或相对于加工单元或工位横向运动(A轴，可选地与Y轴结合，特别是用于前进运动)和/或者相对于加工单元或工位在朝向或远离该加工单元或工位的方向上运动(Y轴，特别是用于调整运动)。在这种情况下，在工具侧，铣削加工单元36的工件主轴38可以在转速控制下绕工具旋转轴线C旋转地驱动铣削工具40，或者相关联的快速工具伺服器28、30可以在CNC位置调整作用下以及根据眼镜镜片14所将生成的表面形状沿着相应的线性轴线F1往复地调整相应的车削刀具32、34，以便取下切割切屑。

根据第一实施例的保持器10的进一步细节可以从图5至13中推断。总体上，保持器10包括保持装置72和支承装置73，用于上述“保持”和“支承”待加工的眼镜镜片14的功能，这两个装置将在下文中更详细地描述。在这方面，保持器10首先具有多部分壳体74，橡胶弹性隔膜75安装在该多部分壳体上。橡胶弹性膜75具有保持区段76，根据图10的眼镜镜片14可以通过其工件表面16、18中的一个工件表面16区域性地放置在保持区段76的外侧77上。

此外，橡胶弹性膜75与壳体74一起界定腔室78(特别参见图9和图10)，支承装置73的多个单独的可纵向位移的销79容纳在该腔室78中。每个销79可以在橡胶弹性膜75的保持区段76的内侧81处与销端80接触。此外，将在下文中更详细地描述的销79可以通过横向作用的夹持机构82相对于彼此选择性地固定，以防止相对于壳体74纵向移位，从而根据由保持装置72保持的眼镜镜片14的几何形状来牢固地支承相交弹性膜75的保持区段76(参见图10中的眼镜镜片14的表面16的凸曲率)。根据保持器10的一个显著特征，用于待加工的眼镜镜片14的保持装置72在这种情况下设置在橡胶弹性膜75的保持区段76中或其处，其中，其能够将眼镜镜片14单独保持抵靠工件表面16而不与眼镜镜片14的工件边缘20接合，如图10所示。

保持器10的多部分壳体74的各个部分如图9所示。相应地，在第一实施例中，壳体74包括三个部分，即基部83、支承凸缘84和密封凸缘85，支承凸缘84针对壳体79，接纳在壳体74的腔室78中，并由基部83围绕，密封凸缘85在图9中的左侧界定壳体74中的腔室78。密封凸缘85通过肩部86插入到基部83中，通过密封环87进行密封，并且例如通过螺纹连接(未示出)适当地固定。密封凸缘85通过肩部86处的端部将支承凸缘84维持在腔室78中，该端部处于图9中的右侧。在周向侧，基部83还在图9左侧的中空圆柱形固定区段88的区域内设有密封圈89。壳体74的该固定区段88用作将保持器10可更换地固定到工件主轴22的中空圆柱形端区段90，如图7中的剖开型式所示。

如图9所示，基部83和壳体74的支承凸缘84都形成为大致杯状，各自具有由穿孔限制板91或92形成的基部区域，支承装置73的可纵向位移的销79通过其相互远离的销端80或93延伸穿过该限制板。为此，基部83和支承凸缘84在其绕保持器10的中心轴线94的旋转位置中相对于彼此适当对准，并共同钻孔，并通过圆柱形销95(见图13)固定，以防止相对于彼此相对旋转。

根据图13，支承装置73的可纵向位移的销79还以非常紧密的、大致六边形的封包布置在保持器10的壳体74中。为此，壳体74，更确切地是其基部83具有引导区段96，该引导区段96具有开口97，该开口在横截面上看大致为六边形，销79延伸穿过该开口。

此外，从根据图11的放大图以及根据图13的剖视图可以最好地推断出，在所示的实施例示例中，支承装置73的可纵向位移的销79是圆柱形销，其各自具有偏置的夹持区域98，偏置区域98具有用于由将在下文更详细地描述的夹持机构82夹持的最佳直径。在它们的已封包布置中，销79通过其夹持区域98线性地承载抵靠彼此。在它们的夹持区域98中，销79在这种情况下可以具有例如在2.5毫米与4.5毫米之间的外直径。为了确定销79的尺寸，一方面要考虑到销79不应该太厚，使得在对要保持在保持器10处的眼镜镜片14的通常弯曲的工件表面16进行成形时实现尽可能高的分辨率。另一方面，销79在向下意义上的直径主要受到生产要求或生产可能性的限制。就销79的数量而言，需要469个直径为3毫米的销，例如，“扳手宽度”为65毫米(对应于待保持的眼镜镜片14的最大完全支承圆形形状)、角部尺寸为75毫米的六角形销组件。在扳手宽度为86毫米、角部尺寸为100毫米的六角形销封包的另一变型中，这将是469个直径为4毫米的销。销79的加厚夹持区域98可以具有例如大约20毫米的长度，该长度与壳体74的基部83中的六边形开口97的长度相对应，使得销79抵抗销79的“倾转”的引导也借助该长度给出。

如图9和图10所示，销79在其面向橡胶弹性膜75的保持区段76的内侧81的销端处另外形成为略圆或透镜形。这有助于在待保持的眼镜镜片14的不同曲率半径成形时，由销79尽可能好地支承工件，并且还抵消了销端80与橡胶弹性膜75的内侧81接触时的膜损伤。

夹持机构82的细节可以从图9和图13中最佳地推断出来。因此，夹持机构82包括至少一个传力元件99，但在所示的实施例中，特别是为了避免布置成相对于保持器10的中心轴线94成角度地偏移120°的三个传力单元99的不平衡，这些单元在此处是市售的圆形端键的形式。对应的夹持力可借助传力元件99传递到销79的夹持区域98，该力从壳体74的侧面基本上沿壳体74的中心轴线94的方向延伸，并且垂直于销79的纵向轴线作用。

在所示的实施例中，每个传力元件99可以经由安装在壳体74上的至少一个定位螺钉100由夹紧力机械地作用。更具体地，每个传力元件99各自接纳在壳体74的基部83的相关切口101(见图13)中，切口101具有互补形状并且径向向外开口。每个切口101由夹持板102向外覆盖，夹持板102通过螺钉(附图中未示出)在螺钉点104处与基部83固定地螺纹连接，其中插入区域密封件103。根据图9和图13，固设螺钉100穿过夹持板102中的相关螺纹孔105，并通过其旋入端与传力元件99接触。为了销79的夹持区域的夹持，仅拧紧一个固设螺钉100就足够了，该固设螺钉由此作用在相关联的传力元件99上。在这种情况下，销79通过其夹持区域98和在另外两个传力元件99处彼此抵靠地支承，这两个传力元件又支承在分别相关联的固设螺钉100上。由于固设螺钉100在保持器10处的周向分布，很容易根据生成器12中的工件主轴22的旋转角度设置以及因此保持器10的旋转角度设置来触及固设螺钉100中的一个，从而致动夹持机构82。

此外，夹持机构82的一种变型如图13的上部部分所示，其中三个固设螺钉100而非一个固设螺钉与相关的传力元件99接合，以抵消传力元件99在切口101中的倾转。在该变型的实际实现中，显然三个固设螺钉100将与每个传力元件99相关联，以避免在保持器10绕中心轴线94旋转运动的情况下不平衡。

在所示实施例中，与支承装置73的销79相关的另一个重要方面是销79在橡胶弹性膜75的保持区段76的方向上被弹簧偏置。在根据图5至13的第一实施例中，螺旋压缩弹簧106与支承装置73的每个销79相关联，以便在相应的销79处产生在橡胶弹性膜75的保持区段76的方向上的单独弹簧偏置。

关于保持器10中螺旋压缩弹簧106的这种布置的更多细节可以从图11中推断出来。螺旋压缩弹簧106各自借助销79的远离橡胶弹性膜75的销端93而受到小的偏转，使得它们以图9和图11中右侧的其端部抵靠销79的加厚夹持区域98，而螺旋压缩弹簧106的图9和图11中左侧的端部支承在壳体74的支承凸缘84的穿孔限制板92上，销79通过其销端93延伸穿过该限制板。显而易见的是，每个单独的销79由此在橡胶弹性膜75的保持区段76的方向上受到弹簧偏置。在保持器10的基本设置中(图9)，在这种情况下，壳体74的基部83的穿孔限制板91限制销79在保持区段76的方向上的运动，其中，通过销端80穿透限制板91的销79通过其加厚的夹持区域98抵靠限制板91。如果夹持机构82被释放，则当眼镜镜片14被保持在橡胶弹性膜75的保持区段76处时，各个销79偏离该设置，使得销79的加厚夹持区域98克服螺旋压缩弹簧106的力与壳体74的限制板91抬离或脱离接触，如图10所示。如果带保持的眼镜镜片14的工件表面16被完全复制，则夹持机构82可以致动，使得销79被保持在其相应的设置中，并且保持区段76的成形形状被“冻结”。

保持器10的保持装置72的进一步细节可以特别从图5至9和图12中推断出来。在所示的实施例中，首先可以将真空施加到壳体74中的腔室78，为此，将稍后更详细描述的阀107与腔室78相关联。此外，作为保持装置72的部件，穿孔108形成在橡胶弹性膜75的保持区段76中，如图5、图6和图8所示，使得借助穿孔108在用于保持待加工的眼镜镜片14的橡胶弹性膜75的保持区段76的外侧77上形成施加到腔室78的真空。

更准确地，穿孔108包括位于橡胶弹性膜75的保持区段76中的多个开口109，这些开口围绕橡胶弹性膜75的中心轴线94在至少一个节圆上彼此均匀地成角度间隔开，在所示实施例中为在图5和图6中用虚线表示的两个节圆110、111。例如，穿孔108因此可以具有分布在两个节圆110、111上的三个到十八个开口109；具体而言，在图5和图6中，内节圆110上示出了三个开口109，外节圆111上示出了六个开口109。在这种情况下，穿孔108的开口109较佳地形成在橡胶弹性膜75的保持区与76中的相对于中心轴线94小于或等于40毫米的直径区域中，使得它们可以被具有常规尺寸的眼镜片片14的坯件覆盖。

如图8的放大图所示，所示实施例中的穿孔108的开口109大致是圆形的，在这种情况下，它们的直径d大于或等于0.5毫米，小于或等于2毫米。正如本发明人进行的试验所表明的那样，因此，在橡胶弹性膜75的保持区段76处的施加到壳体74中的腔室78的在-60kPa到-90kPa的范围内的亚大气压可以产生容易满足眼镜镜片片生产中的常规加工要求的保持力。

另外，在图6中用虚线示出，半透膜区段112从内部覆盖穿孔108，在这种情况下，使得能够经由穿孔108交换空气，但防止液体穿过穿孔108渗透到腔室78中，该半透膜区段112可以设置在橡胶弹性膜75的保持区段76的内侧81上。例如，如果在生成器12中的加工期间，眼镜镜片14有时会从保持器10中丢失，则可以通过半透膜区段112防止冷却润滑剂吸入腔室78中。

特别根据图9，橡胶弹性膜75具有波纹管区段113，该波纹管区段沿径向向外邻接保持区段76，并进而过渡到橡胶弹性膜75的加厚固定区段114中。橡胶弹性膜75通过固定区段114结合到壳体74的基部83的相关联的径向凹槽115中，其中，安装在固定区段114的外周上的夹持带116维持固定区段114与壳体74的径向凹槽115互锁接合。

关于橡胶弹性膜75，此时还应指出，其弹性特性原则上应选择为使得橡胶弹性膜75的保持区段76一方面能够使销79的销端80的离散点相等，从而产生用于待保持的眼镜镜片14的连续保持表面，但另一方面不应太软，从而不允许被支承和保持的眼镜镜片14在保持器10上明显运动。正如发明人进行的试验所示，NBR(丁腈橡胶)或EPDM(乙烯-丙烯-二烯；M族)材料特别适于构造橡胶弹性膜75，其应较佳地具有在45到90之间的肖氏A的硬度。此外，橡胶弹性膜75在保持区段76中的材料厚度应当大于或等于1.0并且小于或等于2.5毫米。

最后，还可以从图9和图12中推断出与壳体74中的腔室78相关联的阀107的细节。阀107可以选择性地打开或关闭，以便在打开状态下向腔室78施加真空，或者在关闭状态下并且眼镜镜片14借助穿孔108保持在橡胶弹性膜75的保持区段76处维持腔室78中的真空。

因此，阀壳体和阀107的座表面由保持器10的壳体74的密封凸缘85形成。设有手柄118的阀滑动件119可动地布置在密封凸缘85的中心通路孔117中，并且通过固定盘120固定以防止撤回。阀滑动件119具有两个通道区段121、122，它们沿着中心轴线94延伸，并且通过分隔壁123彼此分离。位于图9和12中左侧的通道区段121与亚大气压源(附图中未示出)连接，而位于图9和图12中右侧的另一通道区段122与壳体74中的腔室78连通。在阀滑动件119中靠近分隔壁123形成横向孔124、125，每个横向孔与通道区段121、122中的相应一个通道区段相交。此外，密封凸缘85的通路孔117在中间区域中直径增大，使得环形空间126形成在容纳在通路孔117中的阀滑动件119的外周处。最后，在阀滑动件119的外周处布置有彼此轴向间隔开的三个密封件127(O形环)。

如图9所示，在阀107的关闭状态下，位于该图右侧的密封件127将腔室78与环形空间126和阀滑动件119中的通道区段121分离。当橡胶弹性膜75的保持区段76中的穿孔108被保持在保持器10处的眼镜镜片14关闭时，可以维持腔室78中存在的真空。另一方面，在阀107的图12所示的打开状态下，通道区段122以及腔室78借助横向孔125、环形空间126、因此经过阀滑动件119的分隔壁123与通道区段121连通，并因此与压大气压源连通。

从先前的描述中可以明显看出，保持器10能够适应待保持的眼镜镜片14的不同表面形貌，其中，在所描述的实施例中，借助在眼镜镜片14与保持器10之间产生真空的方式由保持装置72进行实际保持。同时，由销79提供在眼镜镜片14的工件表面14处支撑或支承镜片14的整个区域，销79彼此抵靠，并且一旦找到支承装置73的一位置，就可以通过夹持机构82选择性地固定在该位置中。在本例中，橡胶弹性膜75通过其保持区段76跟随销79的适配，并且在中心处设有保持装置72的穿孔108，用于向眼镜镜片14施加真空，并且防止销79与眼镜镜片14之间的直接接触，该橡胶弹性膜设置在由销79形成的隆起上。由于腔室78的真空负载，该腔室78随后被完全密封，在保持器10的壳体74中，一方面，橡胶弹性膜75通过其保持区段76牢固地搁置在销端80上，另一方面，也在保持区段76与眼镜镜片14的静止工件表面16之间的区域中经由橡胶弹性膜75的穿孔108存在真空。因此，环境空气的压力提供了眼镜镜片14的在保持器10上的保持力。由于膜75在这方面由橡胶材料制成，一方面，使得眼镜经片14与膜75之间的中间空间相对于环境的良好密封成为可能，另一方面，提供了高摩擦系数，从而也防止了眼镜镜片14在后续加工中在保持器10的膜75上移位。

在眼镜镜片14的生产过程中可以想到以下顺序：a)通过已知方法(成像工位68、测量工位70)来确定眼镜镜片坯件的形状和位置；

b)处理单元(六轴线铰接臂机器人62)根据手头的计算规范将眼镜镜片坯件定位在生成器12的工件主轴22处的保持器10上，其中，该定位执行成使得所有装载的销79以例如1毫米的最小值切入，从而确保所有的销79借助保持区段76与眼镜镜片14的工件表面16接触；c)销78的夹持机构82是手动或自动致动的；d)手动地或自动地打开阀107；e)借助阀107在保持器10的腔室78中产生真空；d)手动地或自动地关闭阀107。

结果，眼镜镜片14被设置在保持器10上，并且在整个区域上支承装置73的销79包组支承，并且借助保持装置72的真空进行保持。因此，可以执行镜片生产的所有已知的加工步骤，其中工件表面18被加工，比如，在生成器12中的铣削和车削处理(生成)。这同样适用于，例如，在为此目的适当配备的机器上进行抛光或标记。最终，如在同一申请人的较早的德国专利申请DE 10 2021 004 831.8中所描述的那样，在不需要阻挡件或与其相连的“阻挡”和“去阻挡”的加工步骤的情况下支承加工链。

保持器10的第二实施例将在下文中借助图14至16仅在其与上述第一实施例显著不同的程度上简要描述，其中，相同或对应的部件或子组件由相同的附图标记表示。

一方面，在根据图14的实施例的第二示例中，橡胶弹性膜75由至少一个可弹性变型成形部件径向向外支承在支承装置73的承载抵靠保持区段76的销79上，可弹性变型成形部件在所示示例中为泡沫材料的模制环128。由于在本实施例中，销79(如图13所示)也布置在六边形封包中，并且覆盖橡胶弹性膜75是圆形的，因此在销79与橡胶弹性膜75之间存在不规则的中间空间。该中间空间填充有成形环128，该成形环128在形状上适于作为泡沫嵌体，以防止橡胶弹性膜75的非期望变形，特别是当真空施加到腔室78时在波纹管部分113的区域中的非期望变形。

另一方面，在第二实施例中解决销79的弹簧偏置问题的方式与第一实施例不同。根据图14，支承装置73的销79可以在橡胶弹性膜75的保持区段76的方向上弹簧偏置，特别是在气动弹簧元件129的帮助下。该气动弹簧元件129也由橡胶弹性材料制成，如图16所示。在本实施例中，壳体74中没有支承凸缘84，如图9和图14所示。为此，气动弹簧元件129以其固定凸缘130通过夹持环131固定在壳体74中，该夹持环在附图标记132处与壳体74的密封凸缘85紧密地螺纹连接。气动弹簧元件129可以借助上述阀107以预先确定水平的压缩空气作用，从而将弹簧力适当地设定为相应的压制要求。

这种“气动弹簧”129也由橡胶弹性膜制成，该橡胶弹性膜存在于销79的下方或后方，并且可以通过空气的馈送而填充到期望的压力，其特别具有的优点是，施加在销79上并因此施加在眼镜镜片14的待保持工件表面16上的反压力与具有线性弹簧特性的机械弹簧相比是可设定的并且与销79的切入深度无关。因此，眼镜镜片14的待保持区域被更深地推入到保持器10中，受到与仅非常平坦地穿透区域的力相同的力的作用。

最后，从图14和图15中还可以看出，气动弹簧元件129的中心点具有翼133，当气动弹簧元件129具有压力负载时，翼阀133关闭，使得支承装置73的销79与橡胶弹性膜75的保持区段76接触；当气动弹簧元件129具有真空负载时，翼阀133打开，以便对橡胶弹性膜75界定的腔室78施加真空。为此，翼阀133以本身已知的方式具有弹性铰接的阀瓣134，该阀瓣134与固定阀座板136中的开口135配合工作，如图15所示。

一种用于加工光学工件的保持器，每个光学工件具有两个工件表面和其间的工件边缘，该保持器包括用于工件的保持装置和支承装置。在这种情况下，安装在壳体上的弹性膜具有保持区段，在该保持区段的外侧上，工件可以以工件表面放置在一区域上方。膜与壳体一起界定腔室，支承装置的单独的多个纵向可位移销接纳在该腔室中。后者可通过相应的销端与膜的保持区段的内侧接触，并且可通过夹持机构相对于彼此选择性地固定以防止相对于壳体纵向移位，从而根据待由保持装置保持的工件的几何形状牢固地支承保持区段。用于工件的保持装置设置在膜的保持区段中或其处，并且能够在不接合工件边缘的情况下保持工件。

附图标记列表

10保持器

12生成器(组合式CNC铣床/车床)14眼镜镜片/工件

16工件表面

18工件表面

20工件边缘

22工件主轴

24车削加工单元

26车削加工单元

28快速工具伺服器

30快速工具伺服器

32车削工具

34车削工具

36铣削加工单元

38工具主轴

40铣削工具

42调整机构

44凹部

46上侧

48机器框架

50工作空间

52测量工位

54铣削主轴

56端铣刀

58传送带

60工作托盘

62六轴线铰接臂机器人

63凸缘表面

64工件保持头

66工件车削装置

68成像工位

70测量工位

72保持装置

73支承装置

74壳体

75橡胶弹性膜

76保持区段

77外侧

78腔室

79销

80销端

81内侧

82夹持机构

83基部

84支承凸缘

85密封凸缘

86肩部

87密封环

88固定区段

89密封环

90端区段

91限制盘

92限制盘

93销端

94中心轴线

95圆柱形销

96引导区段

97六边形开口

98夹持区域

99传力元件

100 固设螺钉

101 切口

102 夹持盘

103 区域密封件

104 螺钉点

105 螺纹孔

106 螺旋压缩弹簧

107 阀

108 穿孔

109 开口

110 内节圆

111 外节圆

112 半透膜区段

113 波纹管区段

114 固定区段

115 径向凹槽

116 夹持带

117 通路孔

118 把手

119 阀滑动件

120 固定盘

121 通道区段

122 通道区段

123 分隔壁

124 横向孔

125 横向孔

126 环形空间

127 密封件

128 成形环

129 气动弹簧元件

130 固定凸缘

131 夹持环

132 螺纹连接或开口

133 翼阀

134 阀瓣

135 开口

136 阀座板

d穿孔的开口的直径

A枢转轴线(以成角度位置受调整)

B工件旋转轴线(以成角度位置受调整)

C工具旋转轴线(旋转速度受控)

D工具旋转轴线(旋转速度受控)

F1第一快速工具伺服器的线性轴线(以位置受调整)

F2第二快速工具伺服器的线性轴线(以位置受调整)

Y工件的线性轴线(以位置受调整)。

Claims (15)

1.一种保持器(10)，所述保持器用于加工光学工件(14)、特别是眼镜镜片，所述工件各自具有两个工件表面(16、18)和所述工件表面之间的工件边缘(20)，所述保持器包括用于待加工的工件(14)的保持装置(72)、以及具有橡胶弹性膜(75)的支承装置(73)，所述橡胶弹性膜安装在壳体(74)上并且具有保持区段(76)，所述工件(14)能以其一个工件表面(16、18)在所述保持区段的外侧(77)上放置在所述保持区段的一区域上，并且所述保持区段与壳体(74)一起界定腔室(78)，所述支承装置(73)的多个独立可纵向位移的销(79)接纳在所述腔室中，所述销各自能够在所述橡胶弹性膜(75)的保持区段(76)的内侧(81)处与销端(80)接触，并且能够通过横向作用的夹持机构(82)选择性地彼此固定，或者能够通过轴向作用的阻挡机构受阻挡以防止相对于所述壳体(74)纵向移位，从而根据由所述保持装置(72)保持的所述工件(14)的几何形状牢固地支承所述保持区段(76)，其特征在于，用于待加工工件(14)的保持装置(72)设置在所述橡胶弹性膜(75)的保持区段(76)中或处，并且能够在不接合所述工件边缘(20)的情况下保持所述工件(14)。

2.根据权利要求1所述的保持器(10)，其特征在于，真空能够施加到所述壳体(74)中的所述腔室(78)，并且作为所述保持装置(72)的部件的穿孔(108)形成在所述橡胶弹性膜(75)的所述保持区段(76)中，使得施加到所述腔室(78)中的真空借助所述橡胶弹性膜(75)的所述保持区段(76)的所述外侧(77)上的所述穿孔(108)存在，以保持待加工的工件(14)。

3.根据权利要求2所述的保持器(10)，其特征在于，所述穿孔(108)包括位于所述橡胶弹性膜(75)的所述保持区段(76)中的多个开口(109)，所述开口绕所述橡胶弹性膜(75)的中心轴线(94)分布，较佳地在至少一个节圆(110、111)上彼此成角度地均匀间隔开。

4.根据权利要求3所述的保持器(10)，其特征在于，所述穿孔(108)的开口(109)为大致圆形，并且具有大于或等于0.5毫米且小于或等于2毫米的直径(d)，并且/或者所述穿孔(108)的所述开口(109)所形成的直径区域相对于所述橡胶弹性膜(75)的所述保持区段(97)的所述中心轴线(94)小于或等于40毫米，并且/或者所述穿孔(108)具有分布在两个节圆(110、111)上的三个到十八个开口(109)，并且/或者，能够施加到所述腔室(78)的亚大气压的范围在-60kPa到-90kPa之间。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，在所述橡胶弹性膜(75)的所述保持区段(76)的内侧(81)上布置有半透膜区段(112)，所述半透膜区段(112)覆盖所述穿孔(108)，并且在这种情况下能够经由所述穿孔(108)进行空气交换，但是防止液体穿过所述穿孔(108)进入所述腔室(78)。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，有与所述腔室(78)相关联的阀(107)，所述阀能选择性地打开或关闭，使得在打开状态将真空施加到所述腔室(78)，在关闭状态当所述工件(14)借助所述穿孔(108)保持在所述橡胶弹性膜(75)的所述保持区段(76)处时将所述真空维持在所述腔室(78)中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，所述支承装置(73)的所述销(79)在所述橡胶弹性膜(75)的保持区段(76)的方向上弹簧偏置。

8.根据权利要求7所述的保持器(10)，其特征在于，

螺旋压缩弹簧(106)与所述支承装置(73)的每个销(79)相关联，以便在所述橡胶弹性膜(75)的保持区段(76)的方向上产生弹簧偏置，或者

所述支承装置(73)的销(79)借助于至少一个气动弹簧元件(129)在橡胶弹性膜(75)的保持区段(76)的方向上弹簧偏置。

9.根据权利要求8所述的保持器(10)，其特征在于，所述气动弹簧元件(129)包括翼阀(133)，当压力作用于所述气动弹簧元件(129)时，所述翼阀关闭以将所述支承装置(73)的所述销(79)与所述橡胶弹性膜(75)的保持区段(76)接触，当真空作用于所述气动弹簧元件(129)时，所述翼阀打开以将真空施加到由所述橡胶弹性膜(75)界定的所述腔室(78)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，

所述支承装置(73)的所述能纵向位移的销(79)在所述壳体(74)中以大致六边形的封包布置，为此，所述壳体具有引导区段(96)，所述引导区段在横截面上看具有大致六边形的开口(97)，所述销(79)延伸穿过所述开口，并且/或者

所述支承装置(73)的能纵向位移的销(79)是圆柱形销，每个销具有偏移夹持区域(98)，所述偏移夹持区域具有用于由所述夹持机构(82)夹持的最大直径，其中，所述销(79)通过其夹持区域(98)线性地承载抵靠彼此，并且/或者所述销(79)的所述夹持区域(98)具有在2.5毫米到4.5毫米之间的外直径，并且/或者

所述支承装置(73)的能纵向位移的销(79)通过其销端(80)延伸穿过至少一个穿孔限制板(91)，所述穿孔限制板限制所述销在所述壳体(74)中纵向运动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，所述夹持机构(82)包括至少一个传力元件(99)，夹持力借助所述传力元件能传递到所述销(79)，所述力从所述壳体(74)的侧面大致沿所述壳体的中心轴线(94)的方向延伸，并且垂直于所述销(79)的纵向轴线进行作用。

12.根据权利要求11所述的保持器(10)，其特征在于，所述传力元件(99)能够借助安装在所述壳体(74)上的至少一个固设螺钉(100)机械地加载所述夹持力。

13.根据前述权利要求中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，所述橡胶弹性膜(75)由至少一个特别是泡沫材料的成形环的可弹性变形成形部件(128)径向地支承在所述支承装置(73)的承载抵靠所述保持区段(76)的所述销(79)的外侧。

14.根据前述权利要求中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，所述橡胶弹性膜(75)由NBR或EPDM制成，以及/或者硬度在肖氏A的45到90之间和/或材料厚度大于或等于1.0毫米且小于或等于2.5毫米。

15.根据前述权利要求中任一项所述的保持器(10)，其特征在于，所述壳体(74)具有用于能更换地固定到所述工件主轴(22)的固定区段(88)。