FR2687598A1 - Machine et procede pour generer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une machine pour générer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral, comprenant un bâti (2), un support (3) de lentille et un support (4) de meule rotative montés mobiles sur le bâti (2), des moyens (11, 12, 13) permettant de réaliser les mouvements de ces supports (3, 4) l'un par rapport à l'autre de pivotement selon un axe (YY') de pivotement et en translation selon deux axes (XX', ZZ') de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe (YY') de pivotement, une meule (5) en forme de couronne rotative autour d'un axe (6) de rotation propre orthogonal à l'axe (YY') de pivotement caractérisée ce qu'elle comporte en outre des moyens (100, 108, 109, 110) de décalage vertical permettant de réaliser un décalage de l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) par rapport au plan défini par les axes (XX', ZZ') de translation. L'invention concerne aussi le procédé mis en oeuvre dans cette machine.
Description
MACHINE ET PROCEDE POUR GENERER PAR MEULAGE UNE SURFACE
QUELCONQUE DE LENTILLE OPTIQUE OU OPHTALMIQUE.
QUELCONQUE DE LENTILLE OPTIQUE OU OPHTALMIQUE.
L'invention concerne une machine et un procédé pour générer par meulage une surface quelconque - notamment décentrée et/ou prismatique - de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral.
Dans le domaine technique de la fabrication des lentilles optiques ou ophtalmique, le besoin se fait sentir de disposer d'une machine permettant de réaliser des séries limitées de lentilles, voire des lentilles à l'unité selon des caractéristiques spécifiques. Dans ce but, on a cherché à automatiser les machines dites machines de génération de lentilles de prescription pour obtenir des performances similaires à celles que l'on connait dans le domaine des machines d'usinage du métal à commande numérique.
Néanmoins, les technologies connues dans le domaine des machines d'usinage du métal à commande numérique ne sont pas directement transposables aux machines de génération de lentilles en verre minéral compte tenu des spécificités techniques propres aux lentilles (formes des surfaces à générer, caractéristiques mécaniques du verre, environnement et outils spécifiques pour générer le verre...) et de la complexité, donc du coût inacceptable de ces technologies pour la génération des lentilles.
La demande de brevet européen EP-0 176 894 décrit une machine génératrice de lentilles toriques commandée à partir d'un calculateur et d'une mémoire associée dans laquelle sont stockées différentes valeurs discrètes de réglage de la machine correspondant à différentes formes de surface toriques générées. Néanmoins, seules des lentilles toriques centrées et non prismatiques peuvent être générées avec cette machine.
Egalement cette machine ne permet pas de générer des surfaces asphériques ou paraboliques. Et cette machine nécessite un centrage parfait de la lentille sur son support et ne permet pas d'usiner directement les bords périphériques (détourage ou biseautage) de la lentille. Par ailleurs, ce document vise à diminuer l'erreur elliptique et prévoit pour ce faire d'effectuer plusieurs passes de meulage, chaque passe consistant en une rotation du support de meule autour du centre du cercle de base de la surface torique à générer, la meule étant inclinée pour générer la courbe du cylindre. Le calculateur fournit des signaux de commande à des moteurs pas à pas qui effectuent des réglages de position, avant chaque passe de meulage, permettant notamment de régler la distance relative entre la meule et la lentille et l'orientation de la meule. La mise en oeuvre d'un tel enseignement théorique pose néanmoins le problème crucial de la précision des réglages et du meulage. En effet, alors que l'on veut corriger l'erreur elliptique qui correspond à des erreurs de l'ordre du centième de millimètre, l'utilisation de simples moteurs pas à pas pour commander les axes de déplacement procure déjà une erreur de position de l'ordre du dixième de millimètre. De plus, les valeurs de réglage stockées dans les tables mémorisées étant discrètes, il n'est pas possible d'effectuer un réglage fin entre deux valeurs discrètes, et d'usiner toute forme de surface torique.
En particulier, il serait souhaitable de pouvoir réaliser avec de telles machines des lentilles décentrées ou prismatiques ainsi que toute forme de surface convexe ou concave, torique ou sphérique ou non (asphérique, par exemple ellipsoïdale ou paraboloïdale), et ce pour des lentilles en verre minéral.
Or, les machines génératrices de lentilles en verre minéral nécessitent l'emploi d'une meule dont la partie abrasive est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe circulaire et qui est montée sur son support rotative autour d'un axe de rotation perpendiculaire à un axe de pivotement du support. En effet, la forme d'une telle meule décrite par exemple dans les brevets FR-A-2 204 987 ou EP-A0 176 894, permet de générer aisément les surfaces toriques sur du verre minéral en diminuant considérablement les problèmes d'usure et en permettant de prendre en compte des erreurs éventuellement engendrées par l'usure de la meule.
Et les machines de génération de lentilles utilisant une telle meule ont fait l'objet de très nombreux développements et d'une exploitation industrielle importante pour générer des surfaces toriques sur des lentilles en verre minéral.
Egalement, on connaît déjà des générateurs de lentilles en verre organique qui utilisent des technologies plus simples et plus conventionnelles du fait que le verre organique n'engendre pas de difficulté particulière pour son usinage.
Ainsi, le besoin se fait sentir de pouvoir générer des surfaces quelconques sur des lentilles qui peuvent être aussi bien en verre minéral qu'en verre organique et ce de façon simple et non couteuse, c'est-à-dire avec un cout équivalent à celui des machines de génération de lentilles de prescription déjà connues. Le besoin se fait également sentir de concevoir une machine de génération de prescription qui puisse être intégrée dans un procédé automatisé de production, et sur laquelle le maximum de travaux peut être réalisé, notamment des travaux de détourage ou de biseautage.
L'invention a donc pour objet de proposer une telle machine de génération de lentilles de prescription qui soit totalement automatisée, permette la génération par meulage de toutes sortes, toutes formes et toutes dimensions de lentilles en verre minéral.
Egalement, l'invention a pour objet une telle machine fournissant une précision de l'ordre du centième de millimètre ou moins, et ce à un moindre coût.
L'invention a également pour objet de proposer une telle machine qui permette la réalisation de toutes formes de surface (torique, sphérique, centrée ou non, prismatique ...) sur une lentille en verre minéral, les paramètres définissant cette surface pouvant varier en continu. En particulier, l'invention a pour objet de permettre la réalisation de lentilles en verre minéral décentrées, ou prismatiques dans une direction quelconque, ou autres, par simple programmation de la machine sans nécessiter des montages ou des réglages manuels spécifiques délicats préalablement au meulage.
L'invention a aussi pour objet de proposer une telle machine qui soit suffisamment précise et fiable pour permettre effectivement de corriger l'erreur elliptique. L'invention a également pour objet de proposer une telle machine dont le fonctionnement soit compatible avec l'environnement propre à l'usinage des lentilles en verre minéral (poussière de verre et de diamant, eau, ...).
L'invention a également pour objet de proposer une telle machine dans laquelle le nombre de pièces et de composants est faible, et dans laquelle les pièces et les composants qui la constituent sont simples et de faibles prix.
L'invention a également pour objet de proposer une telle machine qui n'incorpore pas de capteur de position, ni de règle optique ou autres moyens complexes et onéreux de contrôle de position, mais dont tous les axes de mouvement sont néanmoins contrôlés en position et en vitesse avec une précision de l'ordre du centième de millimètre ou moins.
L'invention a également pour objet de proposer une telle machine qui soit compacte et de petite taille, simple et facile à utiliser et à entretenir tout en étant précise et stable dans sa précision, pour permettre son utilisation par exemple dans les ateliers ou les laboratoires optiques de taille réduite. Egalement, l'invention vise à proposer une telle machine qui soit robuste, puisse travailler dans un environnement difficile, et par exemple soit peu sensible aux vibrations.
Pour ce faire, l'invention concerne une machine pour générer par meulage une surface quelconque - notamment décentrée et/ou prismatique - de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral, comprenant un bâti, un support de lentille et un support de meule rotative montés mobiles sur le bâti, des moyens permettant de réaliser les mouvements de ces supports l'un par rapport à l'autre de pivotement selon un axe
YY' de pivotement et en translation selon deux axes XX', ZZ' de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement, une meule dont la partie abrasive est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe circulaire et qui est montée rotative sur son support autour d'un axe de rotation propre orthogonal à l'axe YY' de pivotement caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de décalage vertical permettant de réaliser un décalage de l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par les axes XX', ZZ' de translation.
YY' de pivotement et en translation selon deux axes XX', ZZ' de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement, une meule dont la partie abrasive est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe circulaire et qui est montée rotative sur son support autour d'un axe de rotation propre orthogonal à l'axe YY' de pivotement caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens de décalage vertical permettant de réaliser un décalage de l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par les axes XX', ZZ' de translation.
Selon l'invention les moyens les moyens de décalage vertical comprennent des moyens d'inclinaison de l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par les axes
XX', ZZ' de translation.
XX', ZZ' de translation.
Selon l'invention, en variante ou en combinaison, les moyens de décalage vertical comprennent des moyens de translation verticale permettant de réaliser un mouvement en translation des supports de lentille et de meule l'un par rapport à l'autre selon un axe Y1, YY' parallèle ou confondu audit axe
YY' de pivotement.
YY' de pivotement.
Selon l'invention, les moyens de translation verticale sont des moyens permettant de réaliser un mouvement en translation du support de lentille par rapport au bâti selon un axe parallèle à l'axe YY' de pivotement. En variante ou en combinaison, les moyens de translation verticale sont des moyens permettant de réaliser un mouvement en translation du support de meule par rapport au bâti selon l'axe YY' de pivotement.
Par ailleurs, la machine selon l'invention comporte en outre des moyens de pivotement axial permettant de réaliser un mouvement des supports l'un par rapport à l'autre de pivotement autour de l'un ZZ' au moins desdits axes de translation. Ces moyens de pivotement axial sont des moyens permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support de lentille par rapport au bâti autour de cet axe ZZ' de translation. En variante ou en combinaison, les moyens de pivotement axial pourraient être des moyens permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support de meule par rapport au bâti autour de l'axe ZZ' de translation.
Selon l'invention, la partie abrasive de la meule a une section droite anguleuse dont le sommet définit le bord de coupe.
Selon l'invention, la machine est caractérisée en combinaison en ce que les moyens permettant de réaliser les mouvements des supports comprennent des moyens permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support de meule par rapport au bâti autour de l'axe YY' de pivotement qui est tangent au bord de coupe circulaire anguleux de la meule, et des moyens permettant de réaliser des mouvements de translation du support de lentille par rapport au bâti selon les axes XX',
ZZ' de translation qui sont perpendiculaires l'un à l'autre et orthogonaux à l'axe YY' de pivotement du support de meule, la lentille étant montée sur le support de lentille avec son épaisseur orientée selon l'un ZZ' des axes de translation notamment avec cet axe ZZ' de translation passant par son centre géométrique et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille qui est en contact avec le support de lentille-.
ZZ' de translation qui sont perpendiculaires l'un à l'autre et orthogonaux à l'axe YY' de pivotement du support de meule, la lentille étant montée sur le support de lentille avec son épaisseur orientée selon l'un ZZ' des axes de translation notamment avec cet axe ZZ' de translation passant par son centre géométrique et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille qui est en contact avec le support de lentille-.
Selon l'invention, la machine comprend des moyens moteurs produisant et contrôlant les mouvements de ces supports par rapport au bâti selon les axes de translation et/ou de pivotement , et des moyens programmables de commande des moyens moteurs qui comprennent : des moyens de saisie et des moyens de mémorisation de paramètres définissant la forme de la surface à meuler ; des moyens de calcul des caractéristiques de différents signaux électriques de commande pour les moyens moteurs en fonction de la forme théorique de la surface à meuler ; et des moyens d'émission des différents signaux électriques de commande. Chaque moyen moteur commandé par les moyens programmables de commande, c'est-à-dire chaque moyen moteur qui est susceptible d'être actif lors du meulage, comporte un organe mobile entraîné en mouvement et des moyens d'asservissement en boucle fermée de la position de l'organe mobile, et les moyens de calcul sont programmés pour déterminer les caractéristiques des signaux de commande en effectuant une interpolation des vitesses et des accélérations entre les différents mouvements selon les axes de translation et/ou pivotement, les moyens d'émission émettant les signaux selon une chronologie définie par les moyens de calcul. Selon l'invention, chaque moyen moteur commandé par les moyens programmables de commande est essentiellement constitué d'au moins un dispositif servo-amplificateur hydraulique incorporant : un élément d'actionnement hydraulique comportant un organe mobile entraîné en mouvement ; des moyens hydromécaniques formant une boucle d'asservissement de la position de l'organe mobile ; et un moteur électrique pas à pas pilotant l'élément d'actionnement par l'intermédiaire d'une valve. Ainsi, selon l'invention, la position de chacun des axes de mouvement des supports est autocontrôlée par une boucle fermée d'asservissement incorporée aux moyens moteurs.
Selon l'invention, les moyens programmables de commande déterminent les caractéristiques des signaux de commande pour chaque axe de mouvement lors de la passe de meulage en fonction de la trajectoire qui doit être parcourue par le support concerné, les moyens de calcul effectuant une interpolation des vitesses et des accélérations des différents axes en mouvement. Selon l'invention, les moyens de calcul effectuent une interpolation polygonale linéaire des vitesses.
Selon l'invention, les moyens moteurs entraînent à la fois le support de lentille et le support de meule en mouvement lors de chaque passe de meulage sous le contrôle des moyens programmables de commande.
Selon l'invention, les moyens de calcul sont programmés pour calculer la différence entre la forme théorique désirée de la surface à générer, et la forme générée lors du meulage. Les moyens de calcul calculent, avant chaque passe de meulage à partir de formules programmées, une pluralité de points théoriques définissant la forme théorique de la surface à générer en fonction des paramètres saisis et mémorisés. Les moyens de calcul calculent également les caractéristiques géométriques du meulage (mouvement des supports selon leurs axes) selon les paramètres saisis et mémorisés. Les moyens de calcul calculent également une pluralité de points générés définissant la forme générée par les caractéristiques géométriques du meulage. Enfin, les moyens de calcul calculent l'écart entre les points théoriques et générés correspondants deux à deux.
Selon l'invention, les moyens programmables de commande remettent tous les moyens moteurs à une position de référence définissant une origine géométrique de la machine avant chaque passe de meulage, les moyens de calcul déterminant les caractéristiques des signaux électriques de commande pour engendrer les mouvements des supports à partir de cette origine géométrique.
L'invention concerne également un procédé pour générer par meulage une surface quelconque - notamment décentrée et/ou prismatique - de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral, à l'aide d'une meule dont la partie abrasive est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe circulaire, et qui est montée rotative sur un support de meule autour d'un axe de rotation, dans lequel on déplace le support de meule et un support de lentille l'un par rapport à l'autre au moins selon des mouvements de pivotement selon un axe YY' de pivotement et en translation selon deux axes XX', ZZ' de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe YY' de pivotement, l'axe de rotation propre de la meule étant orthogonal à l'axe
YY' de pivotement, caractérisé en ce qu'on dé cale l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par lesdits axes XX', ZZ' de translation. Selon l'invention on incline l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par les axes XX', ZZ) de translation. En variante, ou en combinaison, selon l'invention on déplace les supports de lentille et de meule en translation l'un par rapport à l'autre selon un axe parallèle ou confondu à l'axe YY' de pivotement.
YY' de pivotement, caractérisé en ce qu'on dé cale l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par lesdits axes XX', ZZ' de translation. Selon l'invention on incline l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par les axes XX', ZZ) de translation. En variante, ou en combinaison, selon l'invention on déplace les supports de lentille et de meule en translation l'un par rapport à l'autre selon un axe parallèle ou confondu à l'axe YY' de pivotement.
Selon l'invention, on décale les supports de lentilles et de meule préalablement au meulage en inclinant l'axe de rotation propre de la meule selon un angle prédéterminé et/ou en déplaçant ces supports d'une distance prédéterminée dans la direction de l'axe YY' de l'axe parallèle ou confondu à pivotement, cet angle et/ou cette distance de décalage restant constant au cours du meulage. En variante, on décale l'axe de rotation propre de la meule par rapport au plan défini par les axes de translation au cours du meulage selon la forme de la surface à générer.
Selon l'invention, on déplace les supports de lentille et de meule l'un par rapport à l'autre en pivotement autour de l'un
ZZ' au moins des axes de translation - notamment autour de l'axe ZZ' passant par le centre géométrique de la lentille et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille -. Ainsi, selon l'invention, on peut déplacer les supports de lentille et/ou de meule en pivotement autour de l'axe ZZ' avant et/ou après le meulage de la surface pour usiner les bords périphériques de la lentille par exemple pour réaliser un biseautage ou un détourage.
ZZ' au moins des axes de translation - notamment autour de l'axe ZZ' passant par le centre géométrique de la lentille et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille -. Ainsi, selon l'invention, on peut déplacer les supports de lentille et/ou de meule en pivotement autour de l'axe ZZ' avant et/ou après le meulage de la surface pour usiner les bords périphériques de la lentille par exemple pour réaliser un biseautage ou un détourage.
Grâce à l'invention, on peut réaliser de façon simple et économique toute sorte de lentille en verre minéral, notamment des lentilles décentrées ou prismatiques dont l'angle et la valeur du prisme sont quelconques. De plus, ce résultat est atteint à partir des mêmes technologies que celles mises en oeuvre dans la génération des surfaces toriques standard.
Par ailleurs l'invention permet la réalisation d'une machine dans laquelle les mouvements engendrés lors du meulage sont en permanence contrôlés par les moyens programmables de commande, la position et la vitesse des différents axes en mouvement étant contrôlées avec une grande précision et une grande fiabilité (stabilité de la précision). La machine selon l'invention n'incorpore aucun dispositif capteur ou détecteur de position sophistiqué et onéreux.
L'invention concerne aussi une machine ou un procédé comportant en combinaison tout ou partie des caractéristiques mentionnées décrites ci-dessus ou ci-après.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles
- la figure 1 est une vue de dessus d'une machine selon un
premier mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 est une vue en élévation d'une machine selon
le mode de réalisation de l'invention de la figure 1
- la figure 3 est une vue synoptique illustrant les moyens
programmables de commande et les moyens moteurs d'une
machine selon le mode de réalisation de l'invention des
figures 1 et 2
- la figure 4 est un organigramme illustrant le
fonctionnement des moyens de calcul lors d'une passe de
meulage effectuée par une machine selon l'invention
- la figure 5 est une vue en coupe selon l'axe de rotation
propre d'une meule d'une machine selon l'invention
- les figures 6a, 6b, 6c sont des schémas illustrant la
cinématique des mouvements des axes d'une machine
respectivement selon le premier mode de réalisation de
l'invention des figures 1 à 3, et selon un deuxième et un
troisième modes de réalisation de l'invention.
- la figure 1 est une vue de dessus d'une machine selon un
premier mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 est une vue en élévation d'une machine selon
le mode de réalisation de l'invention de la figure 1
- la figure 3 est une vue synoptique illustrant les moyens
programmables de commande et les moyens moteurs d'une
machine selon le mode de réalisation de l'invention des
figures 1 et 2
- la figure 4 est un organigramme illustrant le
fonctionnement des moyens de calcul lors d'une passe de
meulage effectuée par une machine selon l'invention
- la figure 5 est une vue en coupe selon l'axe de rotation
propre d'une meule d'une machine selon l'invention
- les figures 6a, 6b, 6c sont des schémas illustrant la
cinématique des mouvements des axes d'une machine
respectivement selon le premier mode de réalisation de
l'invention des figures 1 à 3, et selon un deuxième et un
troisième modes de réalisation de l'invention.
L'invention concerne une machine 1 pour générer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral, comprenant un bâti 2, un support 3 de lentille, et un support 4 de meule rotative sur lequel est monté une meule 5 qui tourne en rotation autour d'un axe 6 de rotation. Pour engendrer la rotation de la meule 5 autour de son axe 6 de rotation propre, un moteur 7 est monté sur le support 4 de meule et est relié en rotation par une courroie 8 à l'arbre 9 rotatif dont l'extrémité libre 10 supporte la meule 5.
Dans une machine 1 selon l'invention, le support 4 de meule est monté pivotant par rapport au bâti 2 autour d'un axe YY' de pivotement qui est orthogonal à l'axe 6 de rotation propre de la meule 5. Selon l'invention, la meule 5 rotative a un bord de coupe 42 circulaire et la partie abrasive 106 de la meule 5 est en forme générale de couronne rotative qui a une section droite anguleuse dont le sommet définit le bord de coupe 42. Le contact entre la lentille et le bord de coupe 42 tournant en rotation autour de l'axe 6 se fait selon une portion du cercle défini par la trace du bord de coupe circulaire 42 lorsqu'il tourne. Ainsi, la meule 5 est au contact de la lentille selon une et une seule ligne de contact. Le diamètre du bord de coupe 42 est supérieur au diamètre de la lentille à meuler.
L'axe YY' de pivotement du support 4 de meule est tangent au cercle défini par le bord de coupe circulaire anguleux 42.
Selon l'invention, le support 3 de lentille est monté mobile au moins en translation selon deux axes XX', ZZ' perpendiculaires l'un à l'autre, définissant un plan perpendiculaire à l'axe YY' de pivotement du support 4 de meule. Ainsi, pour générer une surface torique, les mouvements des supports 3, 4 de la machine 1 sont constitués d'un mouvement de pivotement du support 4 de meule autour de l'axe
YY', et de deux mouvements de translation du support 3 de lentille selon les axes XX' et ZZ'. En pratique et en général, l'axe YY' de pivotement est vertical, et les deux axes XX' et
ZZ' de translation sont horizontaux.
YY', et de deux mouvements de translation du support 3 de lentille selon les axes XX' et ZZ'. En pratique et en général, l'axe YY' de pivotement est vertical, et les deux axes XX' et
ZZ' de translation sont horizontaux.
Lors du pivotement du support 4 de meule autour de l'axe YY' de pivotement, la meule pivote également autour de cet axe (figure 1) en conservant l'axe YY' de pivotement tangent au bord de coupe circulaire anguleux 42.
Le support 3 de lentille et le support 4 de meule rotative sont donc montés mobiles sur le bâti 2, et la machine comporte des moyens 11, 12, 13, 14, 100, 108, 109, 110 qui permettent de réaliser des mouvements de ces supports 3, 4 l'un par rapport à l'autre. Ces mouvements sont donc constitués d'au moins un mouvement de pivotement selon un axe YY' de pivotement et de mouvements en translation selon deux axes
XX', ZZ' de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe YY' de pivotement, ces mouvements étant les mouvements nécessaires à la génération de surfaces toriques.
XX', ZZ' de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe YY' de pivotement, ces mouvements étant les mouvements nécessaires à la génération de surfaces toriques.
Selon l'invention, les moyens permettant de réaliser les mouvements des supports 3, 4 comprennent des moyens 12 permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support 4 de meule par rapport au bâti 2 autour de l'axe YY' vertical de pivotement qui est tangent au cercle défini par le bord de coupe circulaire anguleux 42 de la meule 5, ainsi que des moyens 11, 13 permettant de réaliser des mouvements de translation du support 3 de lentille par rapport au bâti 2 selon les axes XX', ZZ' de translation qui sont perpendiculaires l'un à l'autre et orthogonaux à l'axe YY' de pivotement du support 4 de meule, la lentille étant montée sur le support 3 de lentille avec son épaisseur orientée selon l'un ZZ' des axes de translation - notamment avec l'axe ZZ' passant par son centre géométrique et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille en contact avec le support 3 de lentille -.
Ainsi, l'un ZZ' des axes de translation est globalement orienté selon l'épaisseur de la lentille tandis que l'autre
XX' axe de translation est globalement orienté selon la largeur de la lentille. Les blocs de verre à usiner ont généralement un contour périphérique circulaire et le centre géométrique est alors le centre du cercle formé par ce contour. De plus, l'une des faces de la lentille est généralement usinée préalablement selon une surface convexe standard à haute cadence, les caractéristiques optiques de la lentille étant définies par la surface concave usinée sur une machine selon l'invention. L'axe ZZ' de translation n'est pas toujours strictement confondu à l'axe optique de la surface à usiner dans le cas où cette surface est décentrée ou prismatique par rapport à la surface opposée en contact avec le support 3 de lentille. Mais, l'axe ZZ' de translation est globalement normal aux surfaces de la lentille et globalement centré par rapport à la lentille alors que l'autre XX' axe de translation est globalement parallèle aux tangentes aux surfaces de la lentilles. Ces axes et ces mouvements nécessaires à la génération de surfaces toriques sont déjà connus en eux-mêmes, par exemple de EP-A-0 176 894. Il faut noter que si les modes de réalisation sus-mentionnés sont préférentiels, d'autres variantes de réalisation de ces mouvements sont possibles par rapport au bâti 2, dès lors que les mouvements des supports 3, 4 l'un par rapport à l'autre sont réalisés de façon équivalente.
XX' axe de translation est globalement orienté selon la largeur de la lentille. Les blocs de verre à usiner ont généralement un contour périphérique circulaire et le centre géométrique est alors le centre du cercle formé par ce contour. De plus, l'une des faces de la lentille est généralement usinée préalablement selon une surface convexe standard à haute cadence, les caractéristiques optiques de la lentille étant définies par la surface concave usinée sur une machine selon l'invention. L'axe ZZ' de translation n'est pas toujours strictement confondu à l'axe optique de la surface à usiner dans le cas où cette surface est décentrée ou prismatique par rapport à la surface opposée en contact avec le support 3 de lentille. Mais, l'axe ZZ' de translation est globalement normal aux surfaces de la lentille et globalement centré par rapport à la lentille alors que l'autre XX' axe de translation est globalement parallèle aux tangentes aux surfaces de la lentilles. Ces axes et ces mouvements nécessaires à la génération de surfaces toriques sont déjà connus en eux-mêmes, par exemple de EP-A-0 176 894. Il faut noter que si les modes de réalisation sus-mentionnés sont préférentiels, d'autres variantes de réalisation de ces mouvements sont possibles par rapport au bâti 2, dès lors que les mouvements des supports 3, 4 l'un par rapport à l'autre sont réalisés de façon équivalente.
Avec ces mouvements, on sait qu'il est possible de générer normalement une surface torique concave ou convexe. Mais la machine selon l'invention incorpore des possibilités de mouvements supplémentaires qui permettent de générer en fait toutes les formes usuelles possibles de surfaces sur une lentille en verre minéral. Ainsi, l'invention est basée sur le fait que de façon surprenante, il est possible d'obtenir toutes les formes habituelles de surface de lentilles à partir des mouvements nécessaires de la génération des surfaces toriques moyennant l'ajout de mouvements simples supplémentaires. Ainsi, on peut utiliser les meules 5 abrasives en forme de couronne dont l'efficacité a été démontrée pour usiner du verre minéral, non seulement pour générer des surfaces toriques, mais également pour réaliser des lentilles prismatiques, décentrées, asphériques, paraboliques, etc.
La machine selon l'invention comporte ainsi des moyens 100 et/ou 108 de translation verticale permettant de réaliser un mouvement en translation des supports 3, 4 de lentille et de meule l'un par rapport à l'autre selon un axe Y1, YY' parallèle ou confondu à l'axe YY' de pivotement de ces supports 3, 4, l'un par rapport à l'autre, qui est dans les modes de réalisation représentés, l'axe YY' de pivotement support 4 de meule par rapport au bâti 2. Ces moyens sont dénommés moyens 100, 108 de translation "verticale" pour plus de simplicité en référence à la position généralement verticale de l'axe YY' de pivotement du support 4 de meule par rapport au bâti 2, mais l'invention concerne aussi tous les autres cas où l'axe YY' de pivotement ne serait pas vertical.
Les axes XX', YY' ZZ' de mouvement des supports 3, 4 l'un par rapport à l'autre sont fixes par rapport au bâti et sont réalisés par des axes de mouvement de l'un et/ou de l'autre de ces supports 3, 4 par rapport au bâti 2. Ainsi, sur le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 2 et 6a, les moyens de translation verticale sont des moyens 100 permettant de réaliser un mouvement en translation du support 3 de lentille par rapport au bâti 2 selon un axe Y1 qui est parallèle à l'axe vertical YY' de pivotement du support 4 de meule par rapport au bâti 2. En variante ou en combinaison (figures 6b et 6c) les moyens de translation verticale sont des moyens 108 permettant de réaliser un mouvement en translation du support 4 de meule par rapport au bâti selon l'axe YY' de pivotement du support 4 de meule par rapport au bâti 2.
L'axe YY' de pivotement est donc, selon l'invention, aussi un axe de translation, même s'il reste désigné pour plus de simplicité "axe YY' de pivotement" dans tout le présent texte, en référence au mouvement de pivotement qui est toujours prévu pour générer une surface torique.
La translation selon l'axe YY' de pivotement permet de décaler verticalement, c'est-à-dire dans la direction de cet axe YY', le support 3 de lentille par rapport au support 4 de meule. De plus, ces deux supports 3, 4 pouvant être également décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction XX' horizontale, on voit qu'il est possible de décentrer dans une direction angulaire quelconque l'origine et l'axe optique de la surface générée sur la lentille par rapport au centre géométrique de cette lentille, ou par rapport à l'axe optique de la face opposée éventuellement déjà usinée de la lentille. De la sorte, on peut réaliser une surface décentrée par rapport à la lentille.
Dans le cas où la surface à générer est torique, c'est-à-dire présente une symétrie de révolution par rapport à un axe perpendiculaire à l'orientation dans laquelle la surface est décentrée, le décentrage est équivalent à la réalisation d'une surface prismatique.
Néanmoins on peut aussi réaliser une surface prismatique quelconque en modifiant, par calcul, les cotes d'usinage selon l'axe ZZ', et ce en fonction éventuellement du décentrage vertical réalisé selon l'axe YY'. Ainsi, on peut également décaler au fur et à mesure de la génération de la surface les deux supports 3, 4 dans la direction de l'axe ZZ' de translation parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille et/ou passant par le centre géométrique de la lentille. Ce décalage peut être effectué par calcul selon la valeur et l'orientation angulaire du prisme que l'on veut réaliser.
Par ailleurs, et selon l'invention, pour faciliter la réalisation des surfaces prismatiques, la machine comporte des moyens 108, 109, 110 d'inclinaison de l'axe 6 de rotation propre de la meule 5 par rapport au plan horizontal défini par les axes XX', ZZ' de translation. Cette inclinaison qui peut être donnée au support 4 de meule et à l'axe 6 de rotation propre de la meule définit la valeur de la composante verticale du prisme.
Dans les modes de réalisation représentés, cette inclinaison est obtenue (figures 6b et 6c) par les moyens 108 de translation verticale et par des moyens 109 de pivotement horizontal du support 4 de la meule par rapport au bâti 2 autour d'un axe X3 perpendiculaire à l'axe 6 de rotation propre de la meule 5 et orthogonal à l'axe YY' de pivotement.
De la sorte, la combinaison de la translation verticale et du pivotement horizontal autour de l'axe X3 permet d 'obtenir un pivotement du support 4 de meule autour d'un X2 perpendiculaire aux axes YY' vertical de pivotement du support 4 de meule et 6 de rotation propre de la meule 5 et passant par le bord de coupe 42 de la meule 5.
Selon l'invention, en variante ou en combinaison, ces moyens 108, 109, 110 d'inclinaison peuvent être réalisés par des moyens (non représentés) de pivotement du support 4 de meule directement autour de l'axe X2 et/ou par des moyens 110 de pivotement du support 3 de lentille autour de l'axe XX' de translation (figure 6c).
L'axe YY' vertical de pivotement du support 4 de meule par rapport au bâti 2 reste dans sa position verticale lorsque l'inclinaison de lraxe 6 de rotation de la meule 5 est réalisée.
La machine selon l'invention comporte en outre des moyens 14 de pivotement axial permettant de réaliser un mouvement de pivotement des supports 3, 4 l'un par rapport à l'autre autour de l'axe ZZ' de translation qui passe par le centre géométrique de la lentille et/ou qui est au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe d'optique de la surface opposée de la lentille. Et, les moyens 14 de pivotement axial sont des moyens 14 permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support 3 de lentille et/ou du support 4 de meule par rapport au bâti 2 autour de l'axe ZZ' de translation. De préférence néanmoins et selon l'invention, c'est le support 3 de lentille qui est mobile par rapport au bâti 2 et qui pivote autour de l'axe ZZ' de translation.
Là encore, l'axe ZZ' de translation est, selon l'invention, aussi un axe de pivotement mais reste désigné pour plus de simplicité "axe ZZ' de translation" dans tout le présent texte.
Les moyens 11, 12, 13, 14, 100, 108, 109, 110 permettant de réaliser les mouvements des supports 3, 4 comprennent des moyens moteurs qui produisent et contrôlent les mouvements de translation et/ou de pivotement de ces supports 3, 4 par rapport au bâti 2 selon les axes de translation et/ou pivotement.
La machine selon l'invention (figures 1 à 3) comprend également des moyens 15, 16, 17, 18 programmables de commande des moyens moteurs qui sont susceptible d'être actifs lors de l'usinage de la surface de la lentille. Ces moyens programmables de commande comprennent
- des moyens 15 de saisie et des moyens 16 de mémorisation
de paramètres définissant la forme théorique désirée de la
surface à meuler,
- des moyens 17 de calcul des caractéristiques de différents
signaux électriques de commande pour les moyens moteurs en
fonction de la forme théorique de la surface à meuler,
- et des moyens 18 d'émission des différents signaux
électriques de commande à destination des moyens moteurs.
- des moyens 15 de saisie et des moyens 16 de mémorisation
de paramètres définissant la forme théorique désirée de la
surface à meuler,
- des moyens 17 de calcul des caractéristiques de différents
signaux électriques de commande pour les moyens moteurs en
fonction de la forme théorique de la surface à meuler,
- et des moyens 18 d'émission des différents signaux
électriques de commande à destination des moyens moteurs.
Selon l'invention, la machine 1 est caractérisée en combinaison en ce que chaque moyen moteur commandé par les moyens programmables de commande, c'est-à-dire qui est susceptible d'être actif lors du meulage, comporte un organe mobile 19, 20, 21, 22, 102 entraîné en mouvement et des moyens d'asservissement 23, 24, 25, 26, 103 en boucle fermée de la position de l'organe mobile 19, 20, 21, 22, 102 et en ce que les moyens 17 de calcul sont programmés pour déterminer les caractéristiques des signaux de commande en effectuant une interpolation des vitesses et des accélérations entre les différents mouvements selon les axes XX', YY', Y1, ZZ', les moyens 18 d'émission émettant les signaux électriques de commande selon une chronologie définie par les moyens 17 de calcul.
Selon l'invention, les moyens 15, 16, 17, 18 programmables de commande engendrent des mouvements des moyens 11, 12, 13, 14, 100 moteurs tels que le bord de coupe circulaire anguleux 42 vient en contact de la lentille selon une portion 43 du cercle défini par la trace de ce bord 42 en rotation autour de l'axe de rotation propre 6, et cette portion de contact 43 est diamétralement opposée à l'axe de pivotement YY' du support 4 de meule. Cela signifie que le contact entre la meule 5 et la lentille se fait toujours du côté diamétralement opposé de la meule 5 par rapport à l'axe YY' de pivotement du support 4 de meule.
Selon l'invention, les moyens 11, 12, 13, 14, 100 moteurs commandés par les moyens 15, 16, 17, 18 programmables de commande sont tous essentiellement constitués d'au moins un dispositif servo-amplificateur hydraulique incorporant
- un élément d'actionnement hydraulique 27, 28, 29, 30, 101
tel qu'un vérin comportant un organe mobile 19, 20, 21,
22, 102 entraîné en mouvement,
- des moyens 23, 24, 25, 26, 103 hydromécaniques formant une
boucle d'asservissement de la position de l'organe mobile
19, 20, 21, 22, 102,
- et un moteur électrique pas à pas 31, 32, 33, 34, 104
pilotant l'élément d'actionnement 27, 28, 29, 30, 101 par
l'intermédiaire d'une valve 35, 36, 37, 38, 105 commandée
par le moteur électrique pas à pas 31, 32, 33, 34, 104.
- un élément d'actionnement hydraulique 27, 28, 29, 30, 101
tel qu'un vérin comportant un organe mobile 19, 20, 21,
22, 102 entraîné en mouvement,
- des moyens 23, 24, 25, 26, 103 hydromécaniques formant une
boucle d'asservissement de la position de l'organe mobile
19, 20, 21, 22, 102,
- et un moteur électrique pas à pas 31, 32, 33, 34, 104
pilotant l'élément d'actionnement 27, 28, 29, 30, 101 par
l'intermédiaire d'une valve 35, 36, 37, 38, 105 commandée
par le moteur électrique pas à pas 31, 32, 33, 34, 104.
Un tel dispositif servo-amplificateur hydraulique 11, 12, 13, 14, 100 est connu en soi et peut être constitué par exemple d'un amplificateur linéaire tel que décrit à la demande de brevet européen EP-A 0 336 887. Avec un tel dispositif servoamplificateur hydraulique, la précision de la position de l'organe mobile 19, 20, 21, 22, 102, et sa fiabilité, c'est-à- dire la stabilité de la précision et sa répétibilité peuvent être de l'ordre du centième de millimètre ou moins.
Selon l'invention, les moyens 15, 16, 17, 18 programmables de commande des moyens moteurs contrôlent le fonctionnement des moyens moteurs et donc les mouvements des supports 3, 4 lors de chaque passe de meulage. Ainsi, les moyens moteurs entraînent au moins l'un des deux supports 3, 4 en mouvement par rapport au bâti selon au moins un axe XX', YY' , Y1, ZZ' de translation et/ou de pivotement lors de chaque passe de meulage, et les moyens programmables de commande déterminent les caractéristiques des signaux de commande pour un tel axe de translation et/ou de pivotement d'un support 3, 4 en fonction de la trajectoire qui doit être parcourue par le support 3, 4, les moyens 17 de calcul effectuant une interpolation des vitesses et des accélérations des différents mouvements selon les différents axes de pivotement ou de translation. Selon l'invention, les moyens 11, 12, 13, 14, 100 moteurs entraînent à la fois le support 3 de lentille et le support 4 de meule en mouvement lors de chaque passe de meulage sous le contrôle des moyens 15, 16, 17, 18 programmables de commande.
Selon l'invention, dans le premier mode de réalisation représenté (figures 1 à 3), les moyens 11, 12, 13, 14, 100 moteurs entraînent les supports 3, 4 en mouvement sous le contrôle des moyens 15, 16, 17, 18 programmables de commande selon tous les axes de mouvement de ces supports lors de chaque passe de meulage. Cela signifie que lorsque la machine effectue la passe de meulage, les moyens programmables de commande émettent les signaux de commande à destination des moyens moteurs et contrôlent effectivement la position et la vitesse de chacun des supports 3, 4 dans chacun de ces mouvements de translation ou de pivotement. Bien évidemment, il se peut que les mouvements déterminés par les moyens de calcul de l'un des supports selon un ou plusieurs de ces axes de translation et/ou de pivotement soient nuls pour telle ou telle forme de surface à générer. Mais, même dans ce cas, la l'absence de mouvement est déterminée et contrôlée par les moyens programmables de commande et les moyens moteurs. Ainsi, dans une machine 1 selon l'invention, les mouvements des supports 3, 4 peuvent être quelconques et sont déterminés et contrôlés par les moyens programmables de commande - notamment les moyens 17 de calcul- en fonction spécifiquement de chaque surface à générer. Les mouvements des supports 3, 4 peuvent donc varier quasiment à l'infini et dans des plages de valeurs continues en amplitude, vitesse et accélération.
La machine 1 selon l'invention comporte un bloc 39 incorporant un automate programmable constitué des moyens 15 de saisie, des moyens 16 de mémorisation, des moyens 17 de calcul, et des moyens 18 d'émission des signaux de commande. Le bloc 39 constitue une entité physiquement distincte des autres constituants de la machine 1 et est amovible. Il permet de réaliser également l'alimentation électrique de la machine 1.
Le bloc 39 incorpore les différentes cartes électroniques permettant de réaliser en pratique les moyens programmables de commande. Les moyens 15 de saisie peuvent être constitués d'une console 15 de commande comprenant un clavier 40 et un écran 41 de visualisation. Les moyens 16 de mémorisation et les moyens 17 de calcul peuvent être constitués d'un microordinateur tel qu'un IBM PC (marque déposée). Ce microordinateur est programmé pour effectuer les différents calculs et interpolations nécessaires au fonctionnement de la machine 1 selon l'invention. Par exemple, on peut utiliser le système SELEDATA (marque déposée) MPS 50 commercialisé par la société REGUELEC (Paris, France). Un tel système est programmable et incorpore les moyens de mémorisation, les moyens de calcul et les moyens d'émission de signaux de commande.
La machine 1 (représentée sur les figures 1 et 2) comporte un dispositif servo-amplificateur hydraulique 12 pour engendrer le mouvement de pivotement du support 4 de meule autour de l'axe YY' de pivotement, un dispositif servo-amplificateur hydraulique 13 pour engendrer le mouvement de translation selon l'axe ZZ' de translation du support 3 de lentille, un dispositif servo-amplificateur hydraulique 11 pour engendrer le mouvement de translation selon l'axe XX' de translation du support 3 de lentille et un dispositif servo-amplificateur hydraulique 100 pour engendrer le mouvement de translation du support 3 de lentille selon l'axe Y1 parallèle à l'axe YY' de pivotement du support 4 de meule.
Le pivotement du support 4 de meule autour de l'axe YY' a lieu également de telle façon que la meule 5 vienne en regard du support 3 de lentille et de la lentille qui lui est associée de façon que son bord de coupe circulaire 42 vienne au contact de la lentille.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté en traits pleins la position des supports 3 de lentille et 4 de meule lorsque tous les moyens moteurs sont à une position de référence définissant une origine géométrique pour la machine 1. En traits pointillés mixtes on a représenté le support 3 de lentille et le support 4 de meule partiellement dans des positions extrêmes.
Une platine 44 est montée solidaire de l'organe mobile 21 du servo-amplificateur hydraulique 13 engendrant le mouvement de translation du support 3 de lentille selon l'axe ZZ' confondu avec l'axe optique de la surface opposée de la lentille. Sur cette platine 44, est montée une deuxième platine 45 à laquelle le deuxième servo-amplificateur hydraulique 11 est rigidement associé perpendiculairement au premier servo amplificateur hydraulique 13. L'organe mobile 19 du servoamplificateur hydraulique 11 qui engendre le mouvement du support 3 de lentille selon l'axe XX' est associé rigidement à un arbre 46 qui est lui-même associé rigidement au support 3 de lentille monté sur une glissière 47 parallèle à l'axe XX' et solidaire de la platine 44.
Le servo-amplificateur hydraulique 13 engendrant le mouvement de translation du support 3 de la lentille selon l'axe ZZ' est lui-même monté sur une platine 107 mobile en translation verticale par rapport au bâti 2 grâce à des glissières. Le servo-amplificateur 100 réalisant la translation verticale selon l'axe Y1 a son organe mobile 102 associé à cette platine 107 et son corps 101 associé rigidement au bâti 2, ou en variante non représentée au support de la meule.
Le support 4 de meule est monté pivotant autour de l'axe YY' grâce à un arbre vertical 48 monté libre en rotation par rapport au bâti 2 autour de l'axe YY', et auquel est associée une platine 49 supportant l'arbre rotatif 9 de la meule 5, le moteur 7, et le support 4 de meule. L'ensemble moteur 7, arbre rotatif 9, et support 4 de meule est monté sur la platine 49 par l'intermédiaire d'une glissière de réglage micrométrique 50 qui permet par l'action sur une manivelle 51 de régler à l'avance la position du support 4 de meule et de la meule 5 par rapport à l'axe YY'.
La platine 49 supportant le moteur 7, l'arbre rotatif 9 et le support 4 de meule, peut être montée également sur une deuxième glissière 56 perpendiculaire à l'axe 6 de rotation propre de la meule et actionnée manuellement par une manivelle 57. Avec les manivelles 51 et 57, on peut manuellement placer l'axe yyr tangent au bord de coupe 42 anguleux de la meule 5 après son montage. Pour ce faire, il suffit de connaître en fait le diamètre de la meule 5. Les glissières 50,56 de réglage ainsi que les manivelles 51, 57 peuvent être supprimées lorsqu'on utilise un dispositif de détection et de réglage automatique monté sur le support 3 de lentille avant et à la place de la lentille. Le dispositif de détection agit alors en effet sur l'origine des axes de mouvement en pivotement et/ou en translation, après que les moyens 17 de calcul aient calculé la correction éventuelle à apporter.
Cela étant, aucun autre réglage n'est nécessaire avant la mise en route de la machine et la génération des surfaces. En effet, la lentille est positionnée par rapport au support 3 de la lentille selon un axe optique confondu à l'axe ZZ' automatiquement. On connaît déjà de nombreux types de support 3 ~ de lentille qui permettent de placer la lentille correctement et parfaitement centrée par rapport à l'axe ZZ' du support 3 de la lentille.
En particulier, lorsque l'une des faces de la lentille (généralement la face convexe) est déjà réalisée, on connaît des supports 3 de lentilles qui permettent de centrer l'axe optique de cette face par rapport à l'axe ZZ' du support 3 de la lentille.
Le servo-amplificateur hydraulique 12 engendrant le pivotement du support 4 de meule peut être, comme les autres servoamplificateurs hydrauliques 11, 13 permettant les mouvements de translation du support 3 de lentille, réalisé sous forme linéaire. C'est-à-dire que l'organe mobile 20 de ce servoamplificateur hydraulique 12 se déplace en translation, et son mouvement de translation est transformé en rotation au niveau de l'arbre 48 de pivotement. Pour ce faire, l'organe mobile 20 est par exemple relié à un pignon 52 monté libre en rotation par rapport au bâti 2, et ce pignon 52 est lui-même relié par une chaîne ou une courroie 53 à un deuxième pignon 54 solidaire de l'arbre 48 de pivotement autour de l'axe YY'.
La machine 1 selon l'invention comporte également des moyens 55 de production de fluide sous pression pour les différents moyens moteurs 11, 12, 13, 14, 100 hydrauliques.
La machine représentée sur les figures 1 et 2 comporte également un dispositif servo-amplificateur hydraulique 14 pour réaliser un pivotement du support 3 de lentille autour de l'axe ZZ' de translation confondu avec l'axe optique de la surface opposée de la lentille à générer. Le servoamplificateur hydraulique 14 permettant ce pivotement est relié à l'arbre 46 solidaire du support 3 de lentille de telle façon que le mouvement de son organe mobile 22 engendre une rotation de cet arbre 46 autour de l'axe ZZ'.
Ce pivotement peut être utilisé par exemple pour réaliser un renversement de 1800 de la lentille lors d'une passe de meulage en effectuant le meulage en sens inverse par rapport à la lentille. Un tel mouvement connu sous le nom de "back-cut" est connu en lui-même et utilisé notamment lorsque l'épaisseur des bords de la lentille est faible.
Egalement, le pivotement du support 3 de lentille autour de l'axe ZZ' permet de générer toute surface symétrique par rapport à cet axe ZZ' c'est-à-dire des surfaces non nécessairement toriques telles que des surfaces ellipsoïdiques ou paraboloïdiques de révolution. Egalement, il est possible de réaliser le détourage de la forme extérieure de la lentille selon une forme donnée en fonction du calibrage de la monture de lunettes à laquelle elle est destinée. On voit donc qu'il est possible avec la machine selon l'invention d'effectuer sur la même machine à la fois le détourage et la génération d'une surface de la lentille. Cela est particulièrement avantageux du fait que des lentilles de prescription se présentent généralement avec une de leurs faces - notamment la face convexe - préalablement usinée à haute cadence, les caractéristiques de la lentille étant réalisées par les caractéristiques géométriques données à la face concave. Dès lors, la machine selon l'invention permet à partir d'un bloc de verre dont la face convexe est préalablement usinée, de générer une lentille de prescription dont les caractéristiques sont quelconques aussi bien en ce qui concerne les caractéristiques optiques que le profil de la lentille adapté à la monture.
Enfin, le pivotement du support 3 de lentille autour de l'axe
ZZ' de translation permet également de biseauter les bords périphériques de la face de la lentille qui vient d'être générée sur la machine. On évite ainsi une étape généralement effectuée manuellement avant le polissage, ce qui permet, outre les gains en coût de main d'oeuvre, de transférer automatiquement la lentille en sortie de la machine selon l'invention à une machine de polissage. On comprend ainsi que la machine selon l'invention permet à partir des blocs de lentille à face convexe préusinée de réaliser intégralement toutes les étapes d'usinage sur ce bloc pour former la lentille de prescription et qui sont nécessaires avant le polissage. Et, ce faisant, on peut usiner toute forme de surface prismatique, décentrée, asphérique ou torique.
ZZ' de translation permet également de biseauter les bords périphériques de la face de la lentille qui vient d'être générée sur la machine. On évite ainsi une étape généralement effectuée manuellement avant le polissage, ce qui permet, outre les gains en coût de main d'oeuvre, de transférer automatiquement la lentille en sortie de la machine selon l'invention à une machine de polissage. On comprend ainsi que la machine selon l'invention permet à partir des blocs de lentille à face convexe préusinée de réaliser intégralement toutes les étapes d'usinage sur ce bloc pour former la lentille de prescription et qui sont nécessaires avant le polissage. Et, ce faisant, on peut usiner toute forme de surface prismatique, décentrée, asphérique ou torique.
Dans le cas où le pivotement du support 3 de la lentille autour de l'axe ZZ' de translation est utilisé, selon l'invention, pour générer une surface non torique ou pour le détourage ou pour le biseautage, le moyen 14 moteur correspondant est constitué d'un dispositif servo amplificateur hydraulique 14 rotatif ou d'un moteur pas à pas relié par un engrenage à l'arbre 46 solidaire du support 3 de la lentille.
Il est clair de la description précédente, et notamment des figures 1 et 2 qu'unie machine 1 selon l'invention comporte un nombre de composants mécaniques et hydromécaniques extrêmement faible, et que ces composants sont simples et peu coûteux. En particulier, aucun capteur ni détecteur de position n'est utilisé. La machine 1 selon l'invention ne nécessite aucune régulation en boucle ouverte. L'interpolation des vitesses et des accélérations évite aussi la nécessité d'une régulation des vitesses et des accélérations par un automatisme ou un asservissement.
Selon l'invention, les moyens programmables de commande remettent tous les moyens moteurs à leur position de référence définissant une origine géométrique pour la machine 1 avant chaque passe de meulage, et les moyens de calcul 17 déterminent les caractéristiques des signaux électriques de commande pour engendrer les mouvements des supports 3, 4 à partir de cette origine géométrique. En pratique, l'origine géométrique est déterminée par des butées mécaniques des moyens moteurs 11, 12, 13, 14, 100, et par exemple par les butées mécaniques de fin de course des dispositifs servoamplificateurs hydrauliques utilisés. Du fait de cette remise à zéro de tous les mouvements, c'est-à-dire de la remise à l'origine géométrique de la machine avant chaque passe de meulage, toute erreur éventuelle qui se serait produite lors d'une passe précédente est annulée automatiquement et non cumulée sur les passes ultérieures.
Selon l'invention, les moyens 17 de calcul effectuent une interpolation polygonale linéaire des vitesses des différents mouvements de translation ou de rotation des supports 3, 4 lors de chaque passe de meulage. Ainsi, les trajectoires complexes des organes mobiles 19, 20, 21, 102 c'est-à-dire les trajectoires qui sont courbes sont traitées comme des polygones. Chaque trajectoire est décomposée en segments de droites, la vitesse étant constante sur chaque segment. Le système de positionnement SELEDATA (marque déposée) MPS 50 mentionné ci-dessus permet une telle interpolation polygonale.
Les moyens 17 de calcul selon l'invention sont programmés pour calculer la différence entre la forme théorique désirée de la surface à générer et la forme générée lors du meulage. Les moyens 17 de calcul effectuent le calcul, à partir de formules programmées, et avant chaque meulage, d'une pluralité de points théoriques définissant la forme théorique désirée de la surface torique en fonction des paramètres mémorisés définis et saisis par l'utilisateur. Les moyens 17 de calcul effectuent également le calcul des caractéristiques géométriques du meulage (amplitude et vitesse des mouvements des supports 3, 4) selon les paramètres mémorisés. Et les moyens 17 de calcul effectuent le calcul d'une pluralité de points générés définissant la surface lors du meulage. Enfin, les moyens 17 de calcul déterminent l'écart qui existe entre les points théoriques et générés correspondants deux à deux.
Puis les moyens 17 de calcul comparent cet écart calculé à une valeur de seuil admissible. Si l'écart d'une couple de points théoriques et générés est inférieur à la valeur de seuil, les moyens 17 de calcul effectuent l'interpolation des vitesses et fournissent les instructions nécessaires aux moyens 18 d'émission qui émettent les signaux électriques de commande.
Dans le cas où l'écart entre au moins une couple de points théoriques et générés est inférieur à la valeur de seuil, après l'émission des signaux de commande et le meulage, les moyens 17 de calcul effectuent une modification des caractéristiques de meulage ayant pour but de supprimer ou de minimiser cet écart, puis procèdent à une remise à l'origine géométrique des supports 3, 4 et reprennent les calculs à l'étape de calcul de la pluralité de points générés. La figure 4 illustre les différentes étapes d'un tel procédé. L'étape 59 correspond à la remise initiale à l'origine géométrique de la machine 1, tous les moyens moteurs étant placés à leur position de référence en butée. L'étape 60 correspond au calcul de la forme théorique de la surface à générer à partir des paramètres saisis et mémorisés. Dans le cas par exemple d'une surface torique, ces paramètres sont en pratique le rayon de la courbe de base et le rayon de la courbe du cylindre ou les dioptries caractérisant ces deux courbes. A partir de ces rayons ou de ces dioptries on sait calculer la forme théorique de la surface, et notamment les coordonnées x, y, z par rapport aux axes XX', YY', ZZ' représentés sur les figures. Ainsi, si M est un point courant de la surface théorique de coordonnées x, y, z, si CB est le centre du cercle de base et CC le centre du cercle du cylindre, RB le rayon du cercle de base et RC le rayon du cercle de cylindre, a l'angle entre le segment (CD,M] et le plan du cylindre et e l'angle entre le segment [CC,M] et le plan de la base, on a
x = [RB - RC (1-cos )j sin a
y = RC sin e
z = RB - ERB - RC (1 - cos e)) cos a.
x = [RB - RC (1-cos )j sin a
y = RC sin e
z = RB - ERB - RC (1 - cos e)) cos a.
Dans le cas 'une lentille torique décentrée, les paramètres comprennent aussi les coordonnées x, y du décentrage selon les axes XX' et YY'. Dans le cas d'une lentille torique prismatique, les paramètres comprennent le décalage préalablement apporté selon les axes XX' et Y1 ou YY' pour définir l'orientation du prisme et le décalage progressif (en dioptries) selon l'axe ZZ' pour définir la valeur du prisme.
La figure 4 illustre le procédé de calcul réalisé par les moyens 17 de calcul.
L'étape 61 correspond au calcul des caractéristiques de meulage à savoir les mouvements de rotation autour de l'axe
YY' du support 4 de meule et de translation selon les axes XX' et ZZ'. De nombreuses formules connues sont utilisables à cet égard. Par exemple, on peut donner un angle de pivotement fixe au support 4 de meule et engendrer uniquement les mouvements de translation selon les axes XX' et ZZ'. Le brevet français 2 204 987 donne un exemple de formules de mouvements possibles. Ces formules de calcul des caractéristiques des différentes inclinaisons et mouvements lors du meulage sont connues de l'homme du métier.
YY' du support 4 de meule et de translation selon les axes XX' et ZZ'. De nombreuses formules connues sont utilisables à cet égard. Par exemple, on peut donner un angle de pivotement fixe au support 4 de meule et engendrer uniquement les mouvements de translation selon les axes XX' et ZZ'. Le brevet français 2 204 987 donne un exemple de formules de mouvements possibles. Ces formules de calcul des caractéristiques des différentes inclinaisons et mouvements lors du meulage sont connues de l'homme du métier.
L'étape 62 consiste dans le calcul de la forme générée en pratique. Ce calcul est effectué par logiciel selon une formule connue déterminant les équations de la surface générée par la rotation d'un cercle incliné, en tenant compte du décentrage et/ou de l'inclinaison de l'axe 6 et/ou du décalage selon ZZ'.
Lors des étapes 60 et 62 de calcul des formes théoriques et générées, on calcule une série de points qui devraient normalement correspondre deux à deux. Par exemple, on divise la surface en quarante courbes verticales et quarante courbes horizontales et on calcule la position des points à l'intersection de ces courbes. L'étape 63 consiste dans le calcul de l'écart des points deux à deux théoriques et générés. En 64, on compare tous les écarts calculés par l'étape 63 par rapport à une valeur de seuil maximal. Si cette valeur de seuil maximal n'est pas atteinte, on effectue l'interpolation 65 et les moyens 17 de calcul fournissent les instructions en 66 aux moyens 18 d'émission. Si la valeur de seuil est atteinte, la même interpolation 65 et la même fourniture 66 aux moyens 18 d'émission sont effectuées, mais on effectue ensuite une modification des caractéristiques de meulage en 67, une remise à l'origine géométrique de la machine en 68 et on reprend le procédé à l'étape 62 de calcul où l'on modifie les caractéristiques de meulage de la passe subséquente.
La modification des caractéristiques de meulage est effectuée pour meuler la lentille à l'endroit où l'écart est le plus important.
L'homme du métier saura réaliser par programmation de façon évidente ces différentes étapes effectuées par les moyens 17 de calcul.
Le schéma de la figure 6a illustre la cinématique de la machine représentée sur les figures 1 à 3. Le moteur 7 fait tourner la meule 5 autour de son axe 6 de rotation propre par rapport au support de meule 4 qui, lui-même est monté pivotant autour de l'axe YY' vertical par rapport au bâti 2, grâce à un dispositif moteur 12. L'axe YY' est fixe par rapport au bâti et la meule 5 pivote autour de cet axe qui est tangent à son bord de coupe circulaire 42.
La lentille 70 est montée sur le support 3 de lentille qui est pivotant autour de l'axe ZZ' passant par le centre géométrique de la lentille 70. Un dispositif moteur 14 engendre le mouvement de pivotement du support 3. Par ailleurs, les dispositifs moteurs 11 et 13 permettent d'engendrer les mouvements de translation dans les axes XX' et ZZ' respectivement. Et, le dispositif 100 moteur associé au bâti 2 permet d'engendrer le décalage vertical par translation de l'ensemble selon l'axe Y1 parallèle à l'axe YY' de pivotement du support de meule 4.
Sur les figures 6a, 6b, 6c, les dispositifs moteurs représentés avec une flèche circulaire sont ceux qui ont pour fonction d'engendrer un mouvement de pivotement rotatif. En pratique ces dispositifs moteurs peuvent être réalisés à partir soit de dispositifs linéaires et un mécanisme de transformation du mouvement linéaire en mouvement rotatif, soit directement de dispositif moteur rotatif. Les dispositifs représentés avec un signe composé de deux flèches opposées sont ceux qui ont pour fonction d'engendrer
YY'. Ces moyens sont réalisés par les dispositifs moteurs 100, 108, 109. Par ailleurs, un dispositif moteur 100 permet de réaliser un mouvement de pivotement du support 3 de lentille par rapport à l'axe XX', de façon à incliner l'axe 6 de rotation propre de la meule 5 par rapport au plan défini par les axes XX' et ZZ' non pas par un mouvement du support de meule 4 par rapport au bâti uniquement, mais également par un mouvement du support 3 de lentille par rapport au bâti 2.
YY'. Ces moyens sont réalisés par les dispositifs moteurs 100, 108, 109. Par ailleurs, un dispositif moteur 100 permet de réaliser un mouvement de pivotement du support 3 de lentille par rapport à l'axe XX', de façon à incliner l'axe 6 de rotation propre de la meule 5 par rapport au plan défini par les axes XX' et ZZ' non pas par un mouvement du support de meule 4 par rapport au bâti uniquement, mais également par un mouvement du support 3 de lentille par rapport au bâti 2.
L'homme du métier pourra aisément réaliser des machines correspondant au schéma cinématique des figures 6a, 6b, 6c dont les conventions de représentation lui sont connues. Bien évidemment, d'autres variantes non représentées de l'invention sont possibles, les exemples des figures 6a, 6b, 6c n'était donné qu'à titre non limitatif.
Une machine selon l'invention comporte donc des moyens 15, 16, 17, 18 de commandes des moyens 11, 12, 13, 14, 100 moteurs asservis correspondant au mouvement susceptible d'être actif lors du meulage. Selon l'invention, la machine comporte au moins des moyens de commande des moyens 11, 13 moteurs correspondant au mouvement de translation selon les axes XX',
ZZ' du support de lentille 3 par rapport au bâti 2, ainsi que des moyens de décalage vertical du support de meule 4 par rapport au bâti 2. Ces moyens de décalage vertical sont des moyens de translation verticale selon l'axe YY' et/ou des moyens d'inclinaison de l'axe 6 de rotation propre de la meule par rapport au plan des axes de translation XX', ZZ' du support 3 de meule par rapport au bâti 2.
ZZ' du support de lentille 3 par rapport au bâti 2, ainsi que des moyens de décalage vertical du support de meule 4 par rapport au bâti 2. Ces moyens de décalage vertical sont des moyens de translation verticale selon l'axe YY' et/ou des moyens d'inclinaison de l'axe 6 de rotation propre de la meule par rapport au plan des axes de translation XX', ZZ' du support 3 de meule par rapport au bâti 2.
Une machine selon l'invention permet donc de mettre en oeuvre un procédé selon l'invention pour générer par meulage une surface quelconque - notamment décentrée et/ou prismatique de lentille optico-ophtalmique en verre organique ou minéral à l'aide d'une meule 5 dont la partie abrasive 106 est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe 42 circulaire et qui est montée rotative sur un support 4 de meule autour d'un axe 6 de rotation, procédé dans lequel on déplace le support 4 de meule et le support 3 de lentille l'un par rapport à l'autre selon au moins des mouvements de pivotement selon un axe YY' de pivotement et en translation selon deux axes XX', ZZ' de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe YY', l'axe 6 de rotation de la meule étant orthogonal à l'axe YY' de pivotement. Selon l'invention, on décale l'axe 6 de rotation propre de la meule 5 par rapport au plan défini par les axes XX', ZZ' de translation.
Dans le premier mode de réalisation des figures 1 à 3 et 6a, on déplace les supports 3, 4 de lentille et de meule l'un par rapport à l'autre, en translation selon ledit axe YY' de pivotement. Plus particulièrement, selon l'invention, on déplace les supports 3, 4, de lentille et de meule préalablement au meulage en décalant ces supports 3, 4 d'une distance prédéterminée dans la direction de l'axe YY' de pivotement, cette distance de décalage restant constante et fixe au cours du meulage de la surface à générer. En effet, il n'est en général pas nécessaire de modifier au cours du meulage le décalage selon l'axe YY', ni d'ailleurs le décalage préalable selon l'axe XX'. Néanmoins, on pourra utiliser un déplacement permanent contrôlé, en translation selon l'axe YY' de pivotement, si la forme géométrique de la surface le nécessite et on déplacera alors les supports 3, 4 de lentille et de meule en translation selon l'axe YY' de pivotement au cours du meulage selon la forme de la surface à générer. Dans ce dernier cas, les moyens 100 moteurs réalisant le décalage selon l'axe Y1 parallèle à l'axe YY' comportent aussi des moyens 103 d'asservissement en boucle fermée.
Dans le mode de réalisation des figures 6b et 6c, on incline l'axe 6 de rotation propre de la meule 5 par rapport au plan des axes XX', ZZ' de translation. On peut incliner cet axe 6 de rotation propre avant le meulage d'un angle prédéterminé restant constant au cours du meulage, et/ou contrôler des modifications d'inclinaison au cours du meulage. Dans ce dernier cas, les moyens 108, 109, 100 moteurs engendrant cette inclinaison comportent des moyens d'asservissement en boucle fermée.
Le procédé selon l'invention est également caractérisé en ce qu'on déplace les supports 3, 4 de lentille et de meule l'un par rapport à l'autre, en pivotement autour de l'un au moins
ZZ' des axes XX', ZZ' de translation - notamment autour de l'axe ZZ' passant par le centre géométrique de la lentille et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à 1 l'axe optique de la surface préalablement générée sur la face opposée de la lentille -. Selon l'invention, on déplace les supports 3, 4 de lentille et de meule en pivotement autour de l'axe ZZ' avant et/ou après le meulage de la surface pour usiner les bords périphériques de la lentille. Ainsi, on utilise ce pivotement autour de l'axe ZZ' avant la génération de la surface pour réaliser le détourage et après la génération de la surface pour réaliser le biseautage périphérique. On utilise également ce mouvement lors du meulage de la génération de la surface lorsque cette surface est ni torique ni sphérique et est une surface quelconque de révolution autour de l'axe ZZ', ainsi que pour réaliser le renversement de 1800 éventuellement. Enfin, cette possibilité de mouvement en pivotement autour de l'axe ZZ' peut être utilisée pour régler la position angulaire de la lentille avant l'usinage par rapport à cet axe ZZ', et donc le décalage angulaire des méridiens les plus puissants des deux faces de la lentille autour de l'axe ZZ'. Ainsi, les lentilles sont bloquées sur leur support 3 toujours dans la même position et la machine selon l'invention calcule et réalise les mouvements de décalage initiaux nécessaires à l'usinage de la surface à usiner qui peut être quelconque. Les réglages manuels initiaux sont donc supprimés et les possibilités d'usinage augmentées.
ZZ' des axes XX', ZZ' de translation - notamment autour de l'axe ZZ' passant par le centre géométrique de la lentille et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à 1 l'axe optique de la surface préalablement générée sur la face opposée de la lentille -. Selon l'invention, on déplace les supports 3, 4 de lentille et de meule en pivotement autour de l'axe ZZ' avant et/ou après le meulage de la surface pour usiner les bords périphériques de la lentille. Ainsi, on utilise ce pivotement autour de l'axe ZZ' avant la génération de la surface pour réaliser le détourage et après la génération de la surface pour réaliser le biseautage périphérique. On utilise également ce mouvement lors du meulage de la génération de la surface lorsque cette surface est ni torique ni sphérique et est une surface quelconque de révolution autour de l'axe ZZ', ainsi que pour réaliser le renversement de 1800 éventuellement. Enfin, cette possibilité de mouvement en pivotement autour de l'axe ZZ' peut être utilisée pour régler la position angulaire de la lentille avant l'usinage par rapport à cet axe ZZ', et donc le décalage angulaire des méridiens les plus puissants des deux faces de la lentille autour de l'axe ZZ'. Ainsi, les lentilles sont bloquées sur leur support 3 toujours dans la même position et la machine selon l'invention calcule et réalise les mouvements de décalage initiaux nécessaires à l'usinage de la surface à usiner qui peut être quelconque. Les réglages manuels initiaux sont donc supprimés et les possibilités d'usinage augmentées.
Claims (22)
1. Machine pour générer par meulage une surface quelconque notamment décentrée et/ou prismatique - de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral, comprenant un bâti (2), un support (3) de lentille et un support (4) de meule rotative montés mobiles sur le bâti (2) , des moyens (11, 12, 13) permettant de réaliser les mouvements de ces supports (3, 4) l'un par rapport à l'autre de pivotement selon un axe (YY') de pivotement et en translation selon deux axes (XX', ZZ') de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe (YY') de pivotement, une meule (5) dont la partie abrasive est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe (42) circulaire et qui est montée rotative sur son support (4) autour d'un axe (6) de rotation propre orthogonal à l'axe (YY') de pivotement caractérisée ce qu'elle comporte en outre des moyens (100, 108, 109, 110) de décalage vertical permettant de réaliser un décalage de l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) par rapport au plan défini par les axes (XX', ZZ') de translation.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (100, 108, 109, 110) de décalage vertical comprennent des moyens (108, 109, 110) d'inclinaison de l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) par rapport au plan défini par les axes (XX', ZZ') de translation.
3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens (100, 108, 109, 110) de décalage vertical comprennent des moyens (100, 108) de translation verticale permettant de réaliser un mouvement en translation des supports (3, 4) de lentille et de meule l'un par rapport à l'autre selon un axe (Y1, YY') parallèle ou confondu audit axe (YY') de pivotement.
4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens (100, 108) de translation verticale comprennent des moyens (100) permettant de réaliser un mouvement en translation du support (3) de lentille par rapport au bâti (2) selon un axe (Y1) parallèle à l'axe (YY') de pivotement.
5. Machine selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les moyens (100, 108) de translation verticale comprennent des moyens (108) permettant de réaliser un mouvement en translation du support (4) de meule par rapport au bâti (2) selon l'axe (YY') de pivotement.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (14) de pivotement axial permettant de réaliser un mouvement des supports (3, 4) l'un par rapport à l'autre de pivotement autour de l'un au moins (ZZ') desdits axes (XX', ZZ') de translation.
7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce les moyens (14) de pivotement axial sont des moyens (14) permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support (3) de lentille par rapport au bâti (2) autour de l'axe (ZZ') de translation.
8. Machine selon -l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la partie abrasive (106) de la meule (5) a une section droite anguleuse dont le sommet définit le bord de coupe (42).
9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en combinaison en ce que les moyens (11, 12, 13) permettant de réaliser les mouvements des supports (3, 4) comprennent des moyens (12) permettant de réaliser un mouvement de pivotement du support (4) de meule par rapport au bâti (2) autour de l'axe (YY') de pivotement qui est tangent au bord de coupe circulaire anguleux (42) de la meule (5), et des moyens (11, 13) permettant de réaliser des mouvements de translation du support (3) de lentille par rapport au bâti (2) selon les axes (XX', ZZ') de translation qui sont perpendiculaires l'un à l'autre et orthogonaux à l'axe (YY') de pivotement du support (3) de lentille, la lentille étant montée sur le support (4) de meule avec son épaisseur orientée selon l'un (ZZ') des axes de translation - notamment avec l'axe (ZZ') passant par son centre géométrique et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée lentille qui est en contact avec le support (3) de lentille -.
10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (11, 12, 13, 14, 100, 108, 109, 100) moteurs produisant et contrôlant les mouvements des supports (3, 4) par rapport au bâti (2) selon les axes de pivotement et/ou translation, et des moyens programmables de commande des moyens moteurs qui comprennent
- des moyens (15) de saisie et des moyens (16) de
mémorisation de paramètres définissant la forme de la
surface torique à meuler,
- des moyens (17) de calcul des caractéristiques de
différents signaux électriques de commande pour les
moyens moteurs en fonction de la forme théorique de la
surface torique à meuler,
- et des moyens (18) d'émission des différents signaux
électriques de commande, en ce que chaque moyen moteur commandé par les moyens programmable de commande comporte un organe mobile (19, 20, 21, 22, 102) entraîné en mouvement et des moyens d'asservissement (23, 24, 25, 26, 103) en boucle fermée de la position de l'organe mobile (19, 20, 21, 22, 102) et en ce que les moyens (17) de calcul sont programmés pour déterminer les caractéristiques des signaux de commande en effectuant une interpolation des vitesses et des accélérations entre les différents mouvements selon les axes (XX', YY', Y1, ZZ'), les moyens (18) d'émission émettant les signaux selon une chronologie définie par les moyens (17) de calcul.
11. Machine selon la revendication 9 caractérisée en ce que chaque moyen moteur commandé par les moyens programmables de commande est essentiellement constitué d'au moins un dispositif servo-amplificateur hydraulique incorporant:
- un élément d'actionnement hydraulique (27, 28, 29, 30,
101) comportant un organe mobile (19, 20, 21, 22, 102)
entraîné en mouvement,
- des moyens (23, 24, 25, 26, 103) hydromécaniques formant
une boucle d'asservissement de la position de l'organe
mobile (19, 20, 21, 22, 102),
- et un moteur électrique pas à pas (31, 32, 33, 34, 104)
pilotant l'élément d'actionnement (27, 28, 29, 30, 101)
par l'intermédiaire d'une valve (35, 36, 37, 38, 105).
12. Machine selon l'une quelconque des revendications 10 et 11 caractérisée en ce que les moyens programmables de commande déterminent les caractéristiques des signaux de commande pour chaque axe de pivotement ou de translation lors de la passe de meulage en fonction de la trajectoire qui doit être parcourue par chaque support (3, 4), et en ce que les moyens (17) de calcul effectuent une interpolation des vitesses et des accélérations des différents mouvements.
13. Machine selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 caractérisée en ce que les moyens (17) de calcul effectuent une interpolation polygonale linéaire des vitesses.
14. Machine selon l'une quelconque des revendications 10 à 13 caractérisée en ce que les moyens (17) de calcul sont programmés pour calculer la différence entre la forme théorique de la surface à générer et la forme générée lors du meulage.
15. Machine selon l'une quelconque des revendications 10 à 14 caractérisée en ce que les moyens (17) de calcul calculent, avant chaque passe de meulage à partir de formules programmées : une pluralité de points théoriques définissant la forme théorique de la surface à générer en fonction de paramètres saisis et mémorisés ; les caractéristiques géométriques du meulage (mouvements des supports) selon les paramètres saisis et mémorisés ; une pluralité de points générés définissant la forme générée par les caractéristiques géométriques du meulage ; et l'écart entre les points théoriques et générés correspondants deux à deux.
16. Machine selon l'une quelconque des revendications 10 à 15 caractérisée en ce que les moyens programmable de commande remettent tous les moyens moteurs à une position de référence définissant une origine géométrique de la machine avant chaque passe de meulage, et en ce que les moyens (17) de calcul déterminent les caractéristiques des signaux électriques de commande pour engendrer les mouvements des supports à partir de l'origine géométrique.
17. Procédé pour générer par meulage une surface quelconque notamment décentrée et/ou prismatique - de lentille optique ou ophtalmique en verre organique ou minéral, à l'aide d'une meule (5) dont la partie abrasive (107) est en forme générale de couronne rotative pour définir un bord de coupe (42) circulaire, et qui est montée rotative sur un support (4) de meule autour d'un axe (6) de rotation dans lequel on déplace le support (4) de meule et un support (3) de lentille l'un par rapport à l'autre au moins selon des mouvements de pivotement selon un axe (YY') de pivotement et en translation selon deux axes (XX', ZZ') de translation qui définissent un plan perpendiculaire à l'axe (YY') de pivotement, l'axe (6) de rotation propre de la meule étant orthogonal à l'axe (YY') de pivotement, caractérisé en ce qu'on décale l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) par rapport au plan défini par lesdits axes XX', ZZ' de translation.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on incline 1 l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) par rapport au plan défini par les axes (XX', ZZ') de translation.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 et 18, caractérisé en ce qu'on déplace en outre les supports (3,4) de lentille et de meule en translation l'un par rapport à l'autre selon ledit axe (YY') de pivotement.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce qu'on décale les supports (3, 4) de lentille et de meule préalablement au meulage en inclinant l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) d'un angle prédéterminé et/ou en déplaçant ces supports (3, 4) d'une distance prédéterminée dans la direction de l'axe (YY') de pivotement, cet angle et/ou cette distance de décalage restant constant au cours du meulage.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce qu'on décale l'axe (6) de rotation propre de la meule (5) par rapport au plan défini par les axes (XX',
ZZ') de translation au cours du meulage selon la forme de la surface à générer.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce qu'on déplace les supports (3,4) de lentilles et de meule l'un par rapport à l'autre en pivotement autour de l'un (ZZ') des axes de translation - notamment autour de l'axe (ZZ') passant par le centre géométrique de la lentille et/ou au moins sensiblement parallèle ou confondu à l'axe optique de la surface opposée de la lentille -.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| FR9202233A FR2687598A1 (fr) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | Machine et procede pour generer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique. |
| PCT/FR1993/000199 WO1993016842A1 (fr) | 1992-02-26 | 1993-02-26 | Machine et procede pour generer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR9202233A FR2687598A1 (fr) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | Machine et procede pour generer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2687598A1 true FR2687598A1 (fr) | 1993-08-27 |
| FR2687598B1 FR2687598B1 (fr) | 1994-04-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9202233A Granted FR2687598A1 (fr) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | Machine et procede pour generer par meulage une surface quelconque de lentille optique ou ophtalmique. |
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1993
- 1993-02-26 WO PCT/FR1993/000199 patent/WO1993016842A1/fr active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2687598B1 (fr) | 1994-04-22 |
| WO1993016842A1 (fr) | 1993-09-02 |
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