Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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DISPOSITIF DE DETOURAGE DE LENTILLES OPHTALMIQUES
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
La présente invention concerne de manière générale le détourage d'une
lentille ophtalmique en vue de son montage sur une monture de lunettes.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif de détourage
comportant :
- des moyens de blocage et d'entraînement en rotation de la lentille
ophtalmique autour d'un axe de blocage,
- un porte-outil qui embarque un premier outil rotatif autour d'un axe de
rotation et un second outil rotatif autour d'un axe de finition et qui est
mobile par
rapport auxdits moyens de blocage et d'entraînement suivant trois mobilités,
dont :
- une mobilité d'écartement pour régler l'écartement radial desdits
premier et second outils à l'axe de blocage,
- une mobilité de décalage pour régler la position axiale desdits
premier et second outils par rapport auxdits moyens de blocage et
d'entraînement
suivant l'axe de blocage, et
- une mobilité de pivotement autour d'un axe de pivotement
transversal ou orthogonal à l'axe de blocage, pour régler l'orientation
desdits axes
de rotation et de finition par rapport audit axe de blocage, et
- des moyens de pilotage des trois mobilités du porte-outil par rapport
aux moyens de blocage et d'entraînement.
Elle concerne également un procédé d'utilisation d'un tel dispositif de
détourage.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
On connaît du document EP 1 679 153 un dispositif de détourage du
type précité, dans lequel les moyens de serrage et d'entraînement en rotation
de
la lentille comprennent deux arbres coaxiaux agencés pour enserrer la lentille
ophtalmique.
Le dispositif de détourage décrit dans ce document comporte un train de
meules d'ébauche et de biseautage de la lentille ainsi que deux tiges de
palpage
respectivement adaptées à venir au contact des faces optiques avant et arrière
de
la lentille afin d'en mesurer la géométrie.
Le train de meules et les deux tiges de palpage sont pour cela chacun
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équipés de moyens de motorisation et de moyens de mesure qui leurs sont
propres.
Dans ce document, le porte-outil du dispositif de détourage comporte un
support flanqué, d'un côté, d'une meule de ramage (le premier outil ) et, de
l'autre, d'un foret de perçage (le second outil ). Ces deux outils de
finition sont
alors sélectionnables en faisant pivoter le support de 180 degrés autour de
l'axe
de pivotement à l'aide de moyens de motorisation qui lui sont propres.
Un inconvénient de ce dispositif est qu'il comporte un nombre important
de moyens de motorisation, au détriment de son coût de fabrication et
d'assemblage ainsi que de son encombrement.
L'inconvénient majeur de ce dispositif est que le porte-outil présente un
encombrement tel qu'il ne permet pas de rapprocher autant que souhaité la
meule
de ramage et le foret de perçage des arbres de serrage de la lentille
ophtalmique.
De ce fait, lorsque la lentille présente une hauteur réduite, il peut s'avérer
impossible de rainer la lentille sur l'ensemble de son contour ou de la
percer, le
porte-outil venant au contact des arbres de serrage.
La demanderesse a par ailleurs constaté que, quand bien même elle
réduirait l'encombrement de ce porte-outils, il ne serait pas possible de
rapprocher
autant que souhaité le foret de perçage des arbres de serrage de la lentille.
En
effet, le diamètre de la meule de ramage étant supérieur à celui du foret de
perçage, il peut arriver que la meule de ramage vienne au contact des arbres
de
serrage avant que le foret de perçage n'atteigne la position souhaitée.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la
présente invention propose un nouveau dispositif de détourage, dans lequel les
premier et second outils sont positionnés différemment.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif de
détourage tel que défini dans l'introduction, dans lequel lesdits axes de
rotation et
de finition sont distincts.
Ainsi, grâce à l'invention, les premier et second outils sont positionnés
l'un par rapport à l'autre de telle manière que lorsqu'un outil est
sélectionné pour
usiner la lentille, l'autre outil ne vient pas interférer avec les arbres de
serrage de
la lentille, ce qui permet d'usiner la lentille au plus près de ses arbres de
serrage.
Avantageusement, le porte-outil embarque également des moyens de
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mesure de la géométrie de la lentille ophtalmique, et les moyens de pilotage
sont
adaptés à sélectionner les moyens de mesure ou l'un desdits premier et second
outils, en pilotant la mobilité de pivotement du porte-outil par rapport aux
moyens
de blocage et d'entraînement de manière à placer lesdits moyens de mesure ou
l'un desdits premier et second outils en position pour mesurer ou usiner
ladite
lentille ophtalmique.
Ainsi, les moyens de motorisation du porte-outil permettent non
seulement de positionner les outils en regard de la lentille ophtalmique afin
de la
détourer, mais également de placer les moyens de mesure en regard de la
lentille
afin d'en mesurer la géométrie.
Cette architecture, qui réduit le nombre de motorisations utilisées,
présente donc l'avantage d'être moins onéreuse et moins encombrante.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de
détourage conforme à l'invention sont les suivantes :
- le premier outil présentant un diamètre extérieur supérieur au diamètre
extérieur du second outil, les projections des surfaces de travail desdits
premier et
second outils dans un plan orthogonal à l'axe de finition sont au moins en
partie
disjointes ;
- lesdits axes de rotation et de finition sont parallèles entre eux;
- lesdits axes de rotation et de finition sont inclinés l'un par rapport à
l'autre ;
- lesdits premier et second outils sont entraînés en rotation
respectivement autour de l'axe de rotation et de l'axe de finition par un
unique
moteur, à des vitesses de rotation différentes ;
- ledit premier outil comporte au moins une meule d'ébauche ;
- ledit premier outil comporte au moins une meule de finition ;
- ledit second outil comporte une meule de ramage et/ou une meule de
chanfreinage et/ou un foret de perçage et/ou une fraise de découpe ;
- le porte-outil et les moyens de blocage et d'entraînement sont montés
mobiles sur un même élément de châssis ;
- ladite mobilité d'écartement est obtenu par une mobilité de pivotement
desdits moyens de blocage et d'entraînement par rapport à un élément de
châssis, autour d'un axe d'escamotage parallèle à l'axe de blocage ;
- la mobilité de décalage est une mobilité de translation dudit porte-outil
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par rapport à un élément de châssis, suivant un axe de transfert parallèle à
l'axe
de blocage ; et
- lesdits moyens de mesure comportent un palpeur qui est équipé d'un
embout de palpage adapté à venir en appui contre l'une au moins des faces
optiques de la lentille ophtalmique.
L'invention concerne également un procédé de pilotage des mobilités
d'un porte-outil par rapport à des moyens de blocage et d'entraînement d'un
dispositif d'usinage tel que précité, comportant des étapes de :
- sélection d'un premier bec du palpeur en pilotant la mobilité de
pivotement et de translation, de manière à placer ce premier bec en regard
d'une
première face optique de la lentille ophtalmique,
- mesure de la géométrie d'un premier contour situé sur ladite première
face optique, en pilotant en coordination la mobilité de rotation des moyens
de
blocage et d'entraînement et la mobilité d'écartement du porte-outil,
- sélection d'un second bec du palpeur en pilotant la mobilité de
pivotement et de translation, de manière à placer ce second bec en regard
d'une
seconde face optique de la lentille ophtalmique,
- mesure de la géométrie d'un second contour situé sur ladite seconde
face optique, en pilotant en coordination la mobilité de rotation des moyens
de
blocage et d'entraînement et la mobilité d'écartement du porte-outil,
- sélection de l'un desdits premier et second outil en pilotant la mobilité
de pivotement, de manière à placer cet outil en regard de la tranche de la
lentille
ophtalmique,
- détourage de la lentille ophtalmique en pilotant en coordination la
mobilité de rotation des moyens de blocage et d'entraînement et les mobilités
d'écartement et de décalage du porte-outil.
Avantageusement, au cours de l'étape de détourage, on pilote la mobilité
de pivotement et de translation du porte-outil en fonction des géométries
mesurées desdits deux contours.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à
titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste
l'invention et
comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés :
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- la figure 1 est un schéma illustrant les différentes mobilités des
composants du dispositif de détourage selon l'invention,
- les figures 2 et 3 sont des vues schématiques en perspective du
dispositif de détourage de la figure 1, représenté sans son châssis inférieur,
sous
5 deux angles différents,
- les figures 4 et 5 sont des vues de détail du palpeur et des outils
d'usinage du dispositif de détourage de la figure 1,
- les figures 6A et 7A sont des vues schématiques de deux modes de
réalisation du porte-outil du dispositif de détourage de la figure 1,
- les figures 6B et 7B sont des vues en plan des projections des surfaces
de travail des outils des porte-outils des figures 6A et 7A,
- les figures 8A et 8B sont des vues schématiques du moteur principal et
des deux outils du porte-outil du dispositif de détourage de la figure 1,
- les figures 9A et 9B sont des vues schématiques du palpeur du
dispositif de détourage de la figure 1, en appui contre l'une et l'autre des
deux
faces optiques d'une lentille ophtalmique, et
- la figure 10 est une vue schématique d'une variante de réalisation du
palpeur du dispositif de détourage de la figure 1, en appui contre la tranche
d'une
lentille ophtalmique.
Sur la figure 1, on a représenté très schématiquement un dispositif de
détourage 1 selon l'invention.
Le dispositif de détourage selon l'invention pourrait être réalisé sous la
forme de différentes machines de découpage ou d'enlèvement de matière aptes à
modifier le contour initial d'une lentille ophtalmique L1 pour l'adapter à
celui d'un
entourage d'une monture de lunettes sélectionnée.
Ici, tel qu'il est représenté sur la figure 1, le dispositif de détourage est
constitué par une meuleuse 1 automatique, communément dite numérique.
Cette meuleuse comporte en l'espèce :
- un châssis inférieur fixe (non représenté),
- un châssis supérieur 2 qui délimite avec le châssis inférieur un
logement d'accueil des différents composants de la meuleuse et qui est monté
pivotant sur le châssis inférieur pour laisser accès à ces différents
éléments,
- des moyens de blocage et d'entraînement en rotation 10 de la lentille
ophtalmique L1 autour d'un axe de blocage A1, en pratique un axe horizontal,
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- un porte-outil 50 qui embarque au moins un outil 60 calé en rotation
autour d'un axe de rotation A2, ainsi que des moyens de mesure 70 de la
géométrie de la lentille ophtalmique Li, et
- des moyens de pilotage en position de ces différents éléments.
Ici, les moyens de blocage et d'entraînement en rotation 10 ainsi que le
porte-outil 50 sont montés sur le châssis supérieur 2, ce qui facilite l'accès
à ces
éléments pour y installer une lentille ophtalmique à détourer ou pour réparer
la
meuleuse.
Moyens de blocage et d'entraînement en rotation
Tels que représentés sur la figure 1, les moyens de blocage et
d'entraînement en rotation 10 de la lentille ophtalmique Li comportent une
bascule 11 qui est montée mobile en rotation sur le châssis supérieur 2 autour
d'un axe d'escamotage A3 parallèle à l'axe de blocage Ai. Cette mobilité de la
bascule 11 est appelée mobilité d'escamotage ESC. Elle permet de rapprocher ou
d'éloigner la lentille ophtalmique Li du porte-outil 50.
Les moyens de blocage et d'entraînement en rotation 10 comportent
également deux arbres 12, 13 alignés l'un avec l'autre suivant l'axe de
blocage
Al, et qui sont montés mobiles en rotation autour de cet axe de blocage Ai.
Cette
mobilité des arbres 12, 13 est appelée mobilité d'entraînement ENT. Elle
permet
de présenter n'importe quel point du champ de la lentille ophtalmique Li en
regard
du porte-outil 50.
Un premier des deux arbres 12 est fixe en translation suivant l'axe de
blocage Al tandis que le second de ces deux arbres 13 est au contraire monté
mobile en translation suivant l'axe de blocage Al par rapport au premier arbre
12.
Cette mobilité de l'arbre 13 est appelée mobilité de serrage SER. Elle permet
de
réaliser le serrage en compression axiale et le blocage de la lentille
ophtalmique
Li entre ces deux arbres 12, 13.
Concrètement, dans le mode de réalisation de la meuleuse 1 représenté
sur les figures 2 et 3, l'architecture des moyens de blocage et d'entraînement
en
rotation 10 est la suivante.
Le châssis supérieur 2 porte un arbre principal 3, d'axe confondu avec
l'axe d'escamotage A3, sur lequel est montée la bascule 11.
Comme le montre bien la figure 3, cette bascule 11 comporte deux piliers
14, 15 parallèles, qui sont montés mobiles en rotation sur l'arbre principal 3
autour
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de l'axe d'escamotage A3, pour réaliser la mobilité d'escamotage ESC.
Les deux arbres 12, 13 sont alors montés mobiles en rotation sur ces
deux piliers 14, 15 pour réaliser la mobilité d'entraînement ENT en rotation
de la
lentille autour de l'axe de blocage Ai. Ces piliers 14, 15 logent
intérieurement des
moyens de motorisation synchronisés, pour actionner cette mobilité
d'entraînement ENT.
L'un des deux piliers 14, 15 est par ailleurs monté coulissant sur l'arbre
principal 3 suivant l'axe A3 pour réaliser la mobilité de serrage SER en
compression axiale de la lentille ophtalmique Li entre les deux arbres 12, 13.
Un
vérin 16 est alors prévu entre ces deux piliers 14, 15 pour actionner cette
mobilité
de serrage SER et pour assurer un parallélisme parfait des piliers 14, 15.
La bascule 11 est par ailleurs flanquée d'une biellette 17 dont une
extrémité est fixée à l'un des piliers 14 et dont l'autre extrémité porte une
noix
taraudée (non visible sur les figures).
La noix taraudée est articulée sur la biellette 17 pour pivoter autour d'un
axe A8 parallèle à l'axe de blocage Ai. Elle est en prise à vissage avec une
tige
filetée 5 qui est entraînée en rotation par un moteur 4. Ce moteur 4 est lui-
même
monté mobile en rotation sur le châssis supérieur 2 autour d'un axe A9
parallèle à
l'axe de blocage Ai.
Ainsi, lorsque le moteur 4 commande la rotation de la tige filetée 5, la
noix taraudée se translate sur la tige filetée 5 selon une mobilité de
restitution
RES. De cette manière, ce système de vis-écrou à billes provoque le
basculement
de l'ensemble de la bascule 11 suivant la mobilité d'escamotage ESC.
Porte-outil
Tel qu'il est représenté schématiquement sur la figure 1, le porte-outil 50
comporte un module multifonction Si qui est monté mobile sur le châssis
supérieur 2 suivant une mobilité de translation et une mobilité de rotation.
Sa mobilité de translation, appelée mobilité de transfert TRA, permet au
module multifonction Si de se déplacer suivant un axe de transfert A5
parallèle à
l'axe de blocage Al afin de régler la position axiale du porte-outil 50 le
long de
l'axe de blocage Ai.
Sa mobilité de rotation, appelée mobilité de pivotement PIV, permet au
module multifonction Si de pivoter autour d'un axe de pivotement A4
perpendiculaire à l'axe de blocage Al afin de présenter l'une ou l'autre de
ses
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faces en regard de la lentille ophtalmique L1 maintenue entre les deux arbres
12,
13.
Concrètement, dans le mode de réalisation de la meuleuse 1 représenté
sur les figures 2 et 3, l'architecture du porte-outil 50 est la suivante.
Comme le montre la figure 3, le châssis supérieur 2 porte deux arbres 8
d'axes parallèles à l'axe de transfert A5, sur lesquels est monté un
coulisseau 90
qui supporte le module multifonction 51.
Le module multifonction 51 du porte-outil 50 présente une forme
massive, globalement parallélépipédique avec une face supérieure tournée vers
le
coulisseau 90, une face inférieure opposée, et quatre faces latérales.
Le coulisseau 90, qui présente ici une forme parallélépipédique, présente
deux puits traversant engagés sur les deux arbres 8 pour réaliser la mobilité
de
transfert TRA du module multifonction Si sur le châssis supérieur 2 suivant
l'axe
de transfert A5. Un moteur 9A fixé au châssis supérieur 2 est prévu pour
entraîner
en rotation une vis-écrou à billes 9B qui est en prise avec un alésage taraudé
prévu dans le coulisseau 90, afin d'actionner cette mobilité de transfert TRA.
Le module multifonction Si porte en saillie de sa face supérieure un
arbre 52 qui est engagé au travers d'un alésage prévu dans le coulisseau 90,
pour
réaliser la mobilité de pivotement PIV du module multifonction Si par rapport
au
châssis supérieur 2 autour de l'axe de pivotement A4. Un moteur 6 fixé au
coulisseau 90 entraîne en rotation une vis sans fin 7 qui est en prise avec un
pignon 53 fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre 52, afin d'actionner cette
mobilité
de pivotement PIV.
Outils et moyens de mesure
Comme le montre la figure 1, le module multifonction Si du porte-outil 50
porte deux outils 60, 80 et, ici, des moyens de mesure 70 de la lentille
ophtalmique L1.
Comme le montre la figure 6, le premier outil est ici une meule 60 et le
second outil est un accessoire de finition 80. L'accessoire de finition 80
présente
un diamètre extérieur maximum D2 qui est inférieur au diamètre extérieur
maximum D1 de la meule 60.
Selon l'invention, la meule 60 est montée rotative sur le module
multifonction Si autour d'un axe de rotation A2 qui est distinct de l'axe de
finition
A6 autour duquel l'accessoire de finition 80 est monté rotatif.
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Préférentiellement, les projections P60, P80 des surfaces de travail de la
meule 60 et de l'accessoire de finition 80 dans un plan de projection
orthogonal à
l'axe de finition A6 sont au moins en partie disjointes.
De cette manière, lorsque l'accessoire de finition 80 se rapproche de la
lentille Li pour l'usiner, à proximité immédiate des deux arbres 12, 13 de
serrage
de cette lentille, la meule 60 reste à distance de ces deux arbres 12, 13.
En l'espèce, comme le montrent les figures 1 et 6A, les axes de rotation
A2 et de finition A6 sont parallèles entre eux et, comme le montre la figure
6B, les
projections P60, P80 des surfaces de travail de ces outils dans le plan de
projection sont entièrement disjointes.
On pourrait en variante prévoir que la projection P80 de l'accessoire de
finition 80 soit partiellement recouverte par la projection P60 de la meule
60.
Toutefois, pour que ce recouvrement ne soit pas complet, les diamètres D1, D2
des outils et l'entraxe El entre les axes de rotation A2 et de finition A6
devront
être choisis de telle manière que:
D1 <D2 + 2.E1
Encore en variante, comme le montre la figure 7A, on pourrait prévoir
que les axes de rotation A2 et de finition A6 soient inclinés l'un par rapport
à
l'autre.
Dans cette variante, on préférera que ces deux axes de rotation A2 et de
finition A6 ne soient pas coplanaires.
Telles que représentées sur la figure 7B, les projections P60, P80 des
surfaces de travail de ces outils dans le plan de projection sont entièrement
disjointes. Il pourrait bien entendu en être autrement, pour autant que la
projection
P80 de l'accessoire de finition 80 soit seulement partiellement recouverte par
la
projection P60 de la meule 60.
Ici, pour qu'il n'y ait pas recouvrement complet, on préférera que la
meule 60 ne coupe pas l'axe de finition A6.
Tel que représenté schématiquement sur la figure 1, le module
multifonction Si du porte-outil 50 ne comporte qu'une meule 60 cylindrique.
En pratique, comme le montre bien la figure 5, elle comporte plutôt un
train de meules 60 montées coaxialement sur un même axe, chaque meule étant
utilisée pour une opération d'usinage spécifique de la lentille ophtalmique
Li.
Ce train de meules 60 est ici monté pivotant autour de l'axe de meule A2
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(qui est orthogonal à l'axe de pivotement A4) et est dûment entraîné en
rotation
autour de cet axe par un moteur 57 logé à l'intérieur du module multifonction
51.
Le train de meules 60 comporte ici deux meules d'ébauche 61, 64 de
même forme cylindrique de révolution autour de l'axe de meule A2, qui
permettent
5 d'ébaucher la lentille ophtalmique L1 c'est-à-dire de ramener son contour
initial
circulaire à un contour intermédiaire proche du contour final désiré. Ces deux
meules d'ébauche 61, 64 présentent des grains différents, optimisés pour
usiner
des lentilles réalisées dans des matériaux différents.
Le train de meules 60 comporte ici également au moins une meule de
10 finition (pour biseauter et/ou polir et/ou rainurer la lentille).
Les meules de finition se distinguent des meules d'ébauche notamment
par leurs grains (inférieur à 100 microns), qui est beaucoup plus faible que
celui
des meules d'ébauche (de l'ordre de 150 à 500 microns).
Elle comporte plus précisément ici deux meules de biseautage 62, 63, de
même forme de révolution autour de l'axe de meule A2, qui présentent chacune
une gorge de biseautage en forme de dièdre. Ces deux meules permettent de
réaliser une nervure d'emboîtement (ou biseau ) le long de la tranche de la
lentille, pour permettre son emboîtement dans un cercle d'une monture de
lunettes
cerclées. Ces deux meules de biseautage 62, 63 présentent des grains
différents,
optimisés pour usiner des lentilles réalisées dans des matériaux différents.
L'accessoire de finition 80 est quant à lui plus précisément représenté
sur la figure 4.
Il est supporté par un mandrin 84 qui est monté pivotant autour de l'axe
de finition A6 (orthogonal à l'axe de pivotement A4) et qui est dûment
entraîné en
rotation par un moteur 57 logé à l'intérieur du module multifonction 51.
L'accessoire de finition 80 comporte en particulier une meulette de
chanfreinage 83, une meulette de ramage 82 et un foret de perçage 81.
La meulette de chanfreinage 83 présente une partie centrale cylindrique
de révolution autour de l'axe de finition A6, flanquée de deux parties
latérales
coniques également de révolution autour de l'axe de finition A6. Ces parties
latérales coniques sont conformées pour usiner les arêtes vives de la lentille
ophtalmique L1.
La meulette de ramage 82 présente une forme de disque de faible
épaisseur. Elle est conformée pour réaliser une rainure d'emboîtement le long
de
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la tranche de la lentille ophtalmique L1, pour permettre son emboîtement dans
une
arcade d'une monture de lunettes semi-cerclées.
Le foret de perçage 81 est quant à lui adapté à réaliser des trous de
perçage dans la lentille ophtalmique, pour permettre son montage sur une
monture de lunettes sans-cercle.
En variante, on pourrait prévoir de remplacer ce foret de perçage par une
fraise de découpe adaptée à détourer la lentille en pleine matière (par
découpe
plutôt que par enlèvement de matière).
On pourrait encore en variante prévoir sur le module multifonction 51 un
foret de perçage et une fraise de découpe.
La mobilité de pivotement PIV du module multifonction Si permet alors
d'incliner ces différents outils 60, 81, 82, 83 avec un angle variable par
rapport à la
lentille ophtalmique L1, ce qui permet notamment d'incliner la nervure
d'emboîtement le long du champ de la lentille ou de percer la lentille selon
un axe
normal au plan tangent à la face avant de la lentille au point de perçage.
Ici, comme le montrent les figures 8A et 8B, la meule 60 et l'accessoire
de finition 80 sont entraînés en rotation autour de leurs axes de rotation A2
et de
finition A6 par un même et unique moteur 57, à des vitesses de rotation
différentes.
Ces vitesses de rotation sont choisies en fonction notamment du
matériau de la lentille L1 à usiner et du matériau de l'outil utilisé à cet
effet.
Ici, le moteur 57 entraîne, d'une part, la meule 60 au moyen d'un premier
mécanisme de transmission 56, et, d'autre part, l'accessoire de finition 80 au
moyen d'un second mécanisme de transmission 58. Tels que représentés sur les
figures 8A et 8B, il s'agit ici de mécanismes de transmission par courroie,
mais il
pourrait bien entendu en être autrement. Il pourrait par exemple s'agir de
mécanisme de transmission par pignons.
Tandis que le premier mécanisme de transmission 56 est un mécanisme
à transmission de couple continu (c'est-à-dire non-débrayable), le second
mécanisme de transmission 58 est un mécanisme à transmission de couple
débrayable.
De cette manière, il est possible, lors du détourage de la lentille L1 par la
meule 60, de débrayer l'accessoire de finition 80, ce qui permet de préserver
les
roulements et les joints associés à cet accessoire de finition 80.
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Pour cela, il est ici prévu que le second mécanisme de transmission 58
comporte une roue libre. Ainsi, lorsqu'on souhaite utiliser la meule 60, on
pilote le
moteur 57 de manière que son arbre de sortie tourne dans un premier sens et
n'entraîne en rotation que la meule (figure 8A). Au contraire, lorsqu'on
souhaite
utiliser l'accessoire de finition 80, on pilote le moteur 57 de manière que
son arbre
de sortie tourne dans le sens opposé et entraîne en rotation la meule 60 et
l'accessoire de finition 80 (figure 8B). Ce système peu onéreux s'avère
particulièrement fiable.
En variante, on pourrait prévoir que les deux mécanismes de
transmission soient débrayables, par exemple en prévoyant une roue libre dans
chacun d'entre eux. De cette manière, lorsque l'arbre de sortie du moteur
tournerait dans un sens, il n'entraînerait en rotation que la meule et,
lorsqu'il
tournerait dans le sens opposé, il n'entraînerait en rotation que l'accessoire
de
finition.
Les moyens de mesure 70, qui permettent d'acquérir les coordonnées
tridimensionnelles de points situés sur au moins l'une des faces optiques de
la
lentille ophtalmique L1, sont quant à eux plus particulièrement représentés
sur la
figure 5.
Ils sont ici conçus pour permettre de relever les coordonnées
tridimensionnelles d'une pluralité de points caractéristiques de la forme du
contour
final (selon lequel on souhaite détourer la lentille) sur chacune des deux
faces
optiques de la lentille ophtalmique L1.
Ici, ces moyens de mesure sont des moyens de palpage, qui sont donc
adaptés à venir au contact de différents points de la lentille ophtalmique
pour en
relever les coordonnées tridimensionnelles.
En variante, on pourrait bien entendu prévoir que ces moyens de mesure
soient adaptés à réaliser des mesures télémétriques sur la lentille
ophtalmique L1,
c'est-à-dire sans contact, par exemple par télémétrie laser.
Comme le montrent les figures 4 et 5, ces moyens de mesure 70
comportent ici une tige support 71 qui s'étend en longueur suivant un axe A7
parallèle aux axes de rotation A2 et de finition A6, et qui est équipé d'un
embout
de palpage 72 adapté à venir en appui contre l'une ou l'autre des faces
optiques
de la lentille ophtalmique L1.
Tel que représenté sur la figure 5, cet embout de palpage 72 comporte à
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cet effet deux becs 73, 74 identiques qui pointent dans des directions
symétriques
par rapport à l'axe A7 en formant un angle obtus, et qui sont ainsi
respectivement
agencés pour palper l'une et l'autre des deux faces optiques de la lentille
ophtalmique L1.
Telle que représentée sur les figures 9A et 9B, la tige support 71 est
montée quasi-fixe sur le module multifonction 51 du porte-outil 50.
Elle présente seulement une mobilité en rotation autour d'une position
neutre, d'amplitude réduite (de l'ordre de 1 degré de part et d'autre de cette
position neutre). Des moyens de rappel 75 (ici des ressorts) sont prévus de
part et
d'autre de la tige support 71 pour la rappeler en position neutre.
Alors, pour que les moyens de pilotage de la meuleuse 1 puissent
déceler un contact entre la lentille ophtalmique L1 et l'un des becs 73, 74 de
l'embout de palpage, il est prévu un capteur de position 76 situé en face de
l'extrémité interne de la tige support 71, apte à détecter tout mouvement de
cette
tige support 71.
Compte-tenu de la raideur des ressorts 75, ce capteur de position permet
également de déterminer l'effort appliqué par l'embout de palpage 72 sur la
lentille
ophtalmique L1.
Ainsi est-il possible de palper les faces optiques de la lentille
ophtalmique L1 en appliquant sur cette dernière un effort réduit, pour éviter
de la
déformer et de fausser ainsi les mesures.
En variante, on pourrait également prévoir de monter la tige support fixe
sur le module multifonction du porte-outil, et de placer une jauge de
contrainte sur
l'arbre autour duquel pivote ce module multifonction (selon la mobilité PIV).
Ainsi,
en détectant une torsion de cet arbre grâce à cette jauge de contrainte, les
moyens de pilotage pourront déceler le contact de l'embout de palpage 72 sur
la
lentille ophtalmique L1.
Encore en variante, comme le montre la figure 10, on pourrait envisager
que ces moyens de mesure 70 soient adaptés à palper le champ de la lentille
ophtalmique L1, afin par exemple de déterminer la forme du contour de cette
lentille et la position exacte de ce contour par rapport aux arbres 12, 13.
Dans cette variante, la tige support sera allongée selon l'axe A7, et
présentera une extrémité coudée par rapport à cet axe A7, préférentiellement
d'un
angle égal à 45 degrés.
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De cette manière, le capteur de position 76 sera en mesure de détecter
un contact de l'embout de palpage 72 aussi bien contre l'une des faces
optiques
de la lentille L1 que contre le champ de la lentille L1.
Comme le montrent bien les figures 1 et 2, les moyens de mesure 70,
l'accessoire de finition 80 et le train de meules 60 sont répartis sur le
pourtour du
module multifonction 51 du porte-outil 50.
Ainsi la mobilité de pivotement PIV du module multifonction 51 permet-
elle de placer, selon la position angulaire de ce module multifonction 51
autour de
l'axe de pivotement A4, un seul de ces différents éléments 60, 70, 80 en
regard de
la lentille ophtalmique L1 bloquée entre les deux arbres 12, 13.
Ici, l'accessoire de finition 80 et le train de meules 60 sont notamment
situés à l'opposé l'un de l'autre par rapport à l'axe de pivotement A4, sur
deux
faces latérales opposées du module multifonction Si. Les moyens de mesure 70
sont quant à eux situés sur une troisième face latérale du module
multifonction Si,
entre l'accessoire de finition 80 et le train de meules 60.
Moyens de pilotage
Les moyens de pilotage sont conçus pour piloter en position les
différentes mobilités de la meuleuse 1.
Ils sont à cet effet implémentés sur une unité de pilotage électronique
et/ou informatique logée dans le châssis supérieur 2.
Ils permettent en particulier de piloter :
- le vérin 16 pour le serrage en compression axiale de la lentille
ophtalmique L1 entre les deux arbres 12, 13 suivant la mobilité de serrage SER
;
- les moteurs d'entraînement en rotation des deux arbres12, 13 suivant la
mobilité d'entraînement ENT ;
- le moteur 4 d'entraînement en pivotement de la bascule 11 suivant la
mobilité d'escamotage ESC ;
- le moteur 9A d'entraînement en translation du coulisseau 90 suivant la
mobilité de transfert TRA ;
- le moteur 6 d'entraînement en pivotement du module multifonction Si
suivant la mobilité de pivotement PIV ;
- le moteur d'entraînement en rotation du train de meules 60;
- le moteur d'entraînement en rotation du mandrin 84.
Avantageusement, ces moyens de pilotage sont notamment agencés
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pour sélectionner les moyens de mesure 70 ou l'accessoire de finition 80 ou le
train de meules 60 à la faveur du pivotement PIV du porte-outil 50. Autrement
formulé, la mobilité de pivotement PIV est pilotée par les moyens de pilotage
pour
placer l'embout de palpage 72 ou l'accessoire de finition 80 ou le train de
meules
5 60 en regard de la lentille afin que celui-ci puisse assurer sa fonction
d'usinage ou
de mesure.
Or, comme cela était exposé supra, cette mobilité de pivotement PIV
était déjà nécessaire pour correctement orienter les outils 60, 81, 82, 83 par
rapport à la lentille ophtalmique Li. On comprend donc ici que l'adjonction de
la
10 fonction de palpage de la lentille sur le module multifonction ne
nécessite aucune
motorisation supplémentaire.
L'unité de pilotage comprend également des moyens d'acquisition
permettant de relever les positions des différents composants mobiles de la
meuleuse 1. Ces moyens d'acquisition permettent aussi de relever la valeur de
15 l'effort exercé par l'embout de palpage 72 sur la lentille ophtalmique
L1.
La meuleuse 1 comporte enfin une interface Homme-Machine qui
comprend ici un écran tactile. Cette interface Homme-Machine permet à
l'utilisateur de saisir des valeurs numériques sur l'écran pour piloter en
conséquence la meuleuse 1.
Ces moyens de pilotage permettent alors, sous le contrôle de l'opticien,
de mettre en oeuvre quatre opérations de blocage, de palpage, d'ébauche et de
finition de la lentille ophtalmique L1.
Opération de blocage
Lors de l'opération de blocage, l'opticien se saisit d'une lentille
ophtalmique L1 équipée d'un accessoire de blocage, puis il l'engage entre les
deux arbres 12, 13 de la meuleuse 1, en prenant soin de correctement placer
ledit
accessoire de blocage contre le nez de l'un des deux arbres 12, 13. Il
commande
ensuite, grâce à l'écran tactile qu'il a à sa disposition, le serrage axial de
la lentille.
L'accessoire de blocage permet de positionner précisément la lentille
ophtalmique L1 entre les deux bras 12, 13, de telle sorte que l'unité de
pilotage de
la meuleuse 1 puisse connaître la position exacte de cette lentille.
L'unité de pilotage peut ainsi déterminer précisément la position du
contour final selon lequel la lentille doit être détourée, dans le référentiel
de la
meuleuse 1.
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Opération de palpage
A ce stade, seule la forme bidimensionnelle de ce contour final est
connue.
Or, pour les raisons qui seront exposées dans la suite de cet exposé, on
souhaite connaître les formes tridimensionnelles des projetés de ce contour
final
sur chacune des deux faces optiques de la lentille ophtalmique L1.
Il convient pour cela de palper les deux faces optiques de la lentille à
l'aide des moyens de mesure.
L'opération de palpage consiste alors à palper successivement les deux
faces optiques de la lentille ophtalmique L1 suivant le contour final, à
l'aide des
deux becs 73, 74 de l'embout de palpage 72.
Concrètement, l'unité de pilotage sélectionne alors un premier bec 73 de
l'embout de palpage 72 en pilotant la mobilité de pivotement PIV et la
mobilité de
translation TRA du module multifonction Si, de manière à placer ce premier bec
73 à hauteur d'une première des faces optiques de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande alors les mouvements d'escamotage ESC et
d'entraînement ENT pour faire pivoter conjointement la bascule 11 et les
arbres
12, 13 de manière que la première face optique de la lentille glisse sur le
premier
bec 73 le long du contour souhaité. Ces deux mouvements sont pilotés en
coordination avec le mouvement de transfert TRA, en fonction de la position
détectée de la tige support 71, pour que le premier bec 73 exerce un effort
réduit
mais non nul sur la lentille ophtalmique L1, ce qui assure à l'embout de
palpage
72 de rester continuellement au contact de la lentille.
Lors de ce mouvement, l'unité de pilotage relève les coordonnées
tridimensionnelles d'une pluralité de points caractéristiques de la forme du
projeté
du contour final sur la première face optique de la lentille.
L'unité de pilotage sélectionne ensuite le second bec 74 de l'embout de
palpage 72 en pilotant la mobilité de pivotement PIV (sur environ 180 degrés)
et la
mobilité de translation TRA du module multifonction Si, de manière à placer ce
second bec 74 en regard de la seconde face optique de la lentille ophtalmique
L1.
Elle commande alors à nouveau les mouvements d'escamotage ESC,
d'entraînement ENT et de transfert TRA pour relever les coordonnées
tridimensionnelles d'une pluralité de points caractéristiques de la forme du
projeté
du contour final sur la seconde face optique de la lentille.
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Opération d'ébauche
Pour l'ébauche de la lentille ophtalmique L1, on utilise l'une ou l'autre
des deux meules d'ébauche 61, 64, en fonction du matériau de la lentille à
détourer, afin de réduire grossièrement le contour de la lentille à une forme
intermédiaire qui est proche mais distincte de celle du contour final
souhaité.
Concrètement, l'unité de pilotage sélectionne la meule d'ébauche 61, 64
en pilotant la mobilité de pivotement PIV et la mobilité de translation TRA du
module multifonction 51, de manière à placer cette meule d'ébauche 61, 64 en
regard du champ de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande alors les mouvements d'escamotage ESC et
d'entraînement ENT pour faire pivoter conjointement la bascule 11 et les
arbres
12, 13 de manière à usiner la lentille ophtalmique L1 à la forme
intermédiaire.
Opérations de finition
Les opérations de finition peuvent quant à elles être menées de
différentes manières, selon que la lentille ophtalmique L1 est destinée à être
montée sur une monture de lunettes cerclée, semi-cerclée, ou sans cercle.
Considérons tout d'abord le cas où la lentille ophtalmique L1 est destinée
à être montée sur une monture de lunettes cerclée.
L'opération de finition consiste alors, au cours d'une première étape, à
usiner une nervure d'emboîtement le long du champ de la lentille, puis, au
cours
d'une seconde étape, à chanfreiner les deux arêtes vives coupantes de la
lentille.
Pour l'étape de biseautage, on utilise l'une ou l'autre des deux meules de
biseautage 62, 63, en fonction du matériau de la lentille à détourer.
Concrètement, l'unité de pilotage sélectionne à cet effet la meule de
biseautage 62, 63 en pilotant la mobilité de pivotement PIV et la mobilité de
translation TRA du module multifonction Si, de manière à placer cette meule de
biseautage 62, 63 en regard du champ de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande ensuite les mouvements d'escamotage ESC et
d'entraînement ENT pour faire pivoter conjointement la bascule 11 et les
arbres
12, 13 de manière à usiner la nervure d'emboîtement selon le contour souhaité.
Ces deux mouvements ESC, ENT sont pilotés en coordination avec le
mouvement de transfert TRA, de manière que la nervure d'emboîtement s'étende
le long de la face optique avant de la lentille. Ce mouvement de transfert TRA
est
alors commandé compte tenu des coordonnées tridimensionnelles acquises des
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points caractéristiques de la forme du projeté du contour final sur la face
optique
avant de la lentille.
Ces deux mouvements ESC, ENT sont également pilotés en
coordination avec le mouvement de pivotement PIV, de manière que la nervure
d'emboîtement présente une inclinaison variable le long du champ de la
lentille,
fonction de la courbure de la lentille. Ce mouvement de pivotement PIV est
alors
commandé compte tenu des coordonnées tridimensionnelles acquises des points
caractéristiques de la forme des projetés du contour final sur les deux faces
optiques de la lentille.
Pour l'étape de chanfreinage, on utilise la meulette de chanfreinage 83.
Concrètement, l'unité de pilotage sélectionne l'une des deux parties
coniques de la meulette de chanfreinage 83 en pilotant la mobilité de
pivotement
PIV et la mobilité de translation TRA du module multifonction 51, de manière à
placer cette partie conique de la meulette de chanfreinage 83 en regard de
l'une
des deux arêtes vives de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande alors les mouvements de transfert TRA, d'escamotage
ESC et d'entraînement ENT pour casser cette arête vive le long de l'ensemble
du
contour de la lentille.
L'unité de pilotage sélectionne ensuite l'autre des deux parties coniques
de la meulette de chanfreinage 83 en pilotant la mobilité de pivotement PIV et
la
mobilité de translation TRA du module multifonction 51, de manière à placer
cette
autre partie conique de la meulette de chanfreinage 83 en regard de l'autre
des
arêtes vives de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande alors les mouvements de transfert TRA, d'escamotage
ESC et d'entraînement ENT pour casser cette seconde arête vive le long de
l'ensemble du contour de la lentille.
Ainsi la lentille ophtalmique est-elle prête à être montée dans l'un des
entourages de la monture de lunettes cerclée sélectionnée.
Considérons maintenant le cas où la lentille ophtalmique L1 est destinée
à être montée sur une monture de lunettes sans cercle.
L'opération de finition consiste alors, au cours d'une première étape, à
usiner précisément le contour de la lentille à la forme souhaitée, puis, au
cours
d'une seconde étape, à chanfreiner les deux arêtes vives coupantes de la
lentille,
et enfin, au cours d'une troisième étape, à percer la lentille.
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Pour mettre en oeuvre la première étape, on utilise les zones cylindriques
de l'une ou l'autre des deux meules de biseautage 62, 63 (dont les grains sont
plus fins que ceux des meules d'ébauche), en fonction du matériau de la
lentille à
détourer.
Concrètement, l'unité de pilotage sélectionne alors la meule de
biseautage 62, 63 en pilotant la mobilité de pivotement PIV et la mobilité de
translation TRA du module multifonction 51, de manière à placer l'une des
zones
cylindrique de cette meule de biseautage 62, 63 en regard du champ de la
lentille
ophtalmique L1.
En variante, si le train de meules comportait une meule glace, c'est-à-
dire une meule cylindrique, l'unité de pilotage sélectionnerait alors cette
meule
glace en pilotant la mobilité de pivotement et la mobilité de translation du
module
multifonction, de manière à la placer en regard du champ de la lentille
ophtalmique
afin de l'utiliser.
L'unité de pilotage commande alors les mouvements d'escamotage ESC
et d'entraînement ENT pour faire pivoter conjointement la bascule 11 et les
arbres
12, 13 de manière à usiner précisément la lentille à la forme du contour
souhaité.
Ces deux mouvements ESC, ENT sont également pilotés en
coordination avec le mouvement de pivotement PIV, de manière que le champ de
la lentille présente une inclinaison esthétique, fonction de la courbure de la
lentille.
Ce mouvement de pivotement PIV est alors commandé compte tenu des
coordonnées tridimensionnelles acquises des points caractéristiques de la
forme
des projetés du contour final sur les deux faces optiques de la lentille.
La seconde étape de chanfreinage est mise en oeuvre de la même
manière que pour une lentille ophtalmique destinée à être montée sur une
monture de lunettes cerclée. Elle ne sera donc pas ici redécrite.
Pour mettre en oeuvre la troisième étape, on utilise le foret de perçage
81.
L'unité de pilotage sélectionne alors ce foret de perçage 81 en pilotant la
mobilité de pivotement PIV et la mobilité de translation TRA du module
multifonction 51, de manière à placer ce foret en regard d'un point de perçage
préalablement repéré sur la face avant de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande également le mouvement de pivotement PIV afin
d'incliner le foret de perçage de la manière souhaitée par rapport à la
lentille
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ophtalmique L1, selon un axe normal au plan tangent à la face avant de la
lentille
au point de perçage.
Elle commande ensuite les mouvements de transfert TRA, d'escamotage
ESC et d'entraînement ENT pour percer la lentille suivant cet axe normal au
plan
5 tangent à la face avant de la lentille au point de perçage.
Ainsi la lentille ophtalmique est-elle prête à être montée sur les ergots de
la monture de lunettes sans cercle sélectionnée.
Considérons enfin le cas où la lentille ophtalmique L1 est destinée à être
montée sur une monture de lunettes semi-cerclée.
10
L'opération de finition consiste alors, au cours d'une première étape, à
usiner précisément le contour de la lentille à la forme souhaitée, puis, au
cours
d'une seconde étape, à rainer le champ de la lentille, et enfin, au cours
d'une
troisième étape, à chanfreiner les deux arêtes vives coupantes de la lentille.
Les première et troisième étapes seront alors mises en oeuvre de la
15 même
manière que pour une lentille ophtalmique destinée à être montée sur une
monture de lunettes sans cercle. Elles ne seront donc pas ici redécrites.
Pour mettre en oeuvre la seconde étape, on utilise la meulette de ramage
82 de manière à pouvoir usiner une rainure d'emboîtement en creux le long du
champ de la lentille.
20
Concrètement, l'unité de pilotage sélectionne à cet effet la meulette de
ramage 82 en pilotant la mobilité de pivotement PIV et la mobilité de
translation
TRA du module multifonction Si, de manière à placer cette meulette de ramage
82
en regard du champ de la lentille ophtalmique L1.
Elle commande alors les mouvements d'escamotage ESC et
d'entraînement ENT pour faire pivoter conjointement la bascule 11 et les
arbres
12, 13 de manière à rainer le champ de la lentille.
Ces deux mouvements ESC, ENT sont pilotés en coordination avec le
mouvement de transfert TRA, de manière que la rainure d'emboîtement s'étende à
une distance constante de la face optique avant de la lentille. Ce mouvement
de
transfert TRA est alors commandé compte tenu des coordonnées
tridimensionnelles acquises des points caractéristiques de la forme du projeté
du
contour final sur la face optique avant de la lentille.
Ainsi la lentille ophtalmique est-elle prête à être engagée contre l'une des
arcades de la monture de lunettes semi-cerclée sélectionnée, avant d'être
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maintenue contre celle-ci par un fil nylon prévu à cet effet.
Enfin, à l'issue de ces opérations de finition, la lentille ophtalmique L1 est
extraite des arbres 12, 13 de la meuleuse 1 à l'aide de la mobilité de serrage
SER
qui permet d'écarter les deux arbres 12, 13 l'un de l'autre.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation
décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante
conforme à son esprit.
En particulier, on pourrait prévoir que la meuleuse présente une forme
différente. Ainsi pourrait-elle être agencée de telle manière que l'axe de
pivotement (A4) du porte-outil soit, non pas orthogonal, mais incliné par
rapport à
l'axe de blocage (A1).
On pourrait par ailleurs prévoir que le porte-outil supporte d'autre outils,
tels que par exemple un outil de gravage, un couteau ou une fraise.
