Brevet FR2263071A1 — publié le 19751003

DESCRIPTION La présente machine concerne le surfaçage, à l'unité de surfaces sphériques (concaves ou convexes), QU planes destinées à l'optique de précision ou à l'optique lunetterie. Sur les machines connues de ce genre 7 on est obîirgé,compte tenu de la grande précision des surfaces a' obtenir,de maintenir, en les collant (les lentilles),sur un support rigide,afin dlévi- ter toute déformation due a des a des moyens de maintien mécaniques.Une telle façon de procéder allonge considérablement le temps de surfaçage. xn effet il convíent d'ajouter au temps mach ine, le temps de collage,décollage,nettoyage et ceci pour chaque face. A ces temps morts s'aJoute l'amortissetentde l'outillage nécessaire a ces opérations. La machine revendiquée,permet le surfaçage dit à l'unité ou en seul à seul en termes de métier. Cette façon de procéder permet d'éviter toutes les préparations décrites ci-dessus (collage,décollage,nettoyage). Il en ressort donc que le temps total de surfaçage se trouve diminué,que l'outillage n'est plus nécessaire,et qu'une maind'oeuvre non qualifiée suffit. Dans le cas de la version automatique aucune intervention manuelle n'est nécessaire, 1) Broche porte lentille. Fig. 1 Elle est constituée d'un arbre creux I tournant sur deux paliers ou roulements,sur cet arbre est fixé un dispositif 2 dans lequel on place la lentille 3 . Ce dispositif est constitué d'un centrage 4 et d'une face d'appui 5 sur lequel repose la lentille. Cette face d'appui sera conçue de telle façon quelle pui Bee assurer,Ia lentille étant en place,une étanchéité parfaite de la chambre de déompression 6.Cette étanchéité sera obtenue du coté piston 7 par l'intermédiaire d'une menbrane souple 8 dont l'élasticité permettra d'obtenir une course 9 qui créra un vide suffisant dans la chambre u pour maintenir convenablement la lentille 3 sur sa face d'appui 5. Ce dispositif permet un maintien de la lentiIle,san contrainte qui risquerait de la déformer:Ce dispositif particulier pourra s' adapter facilement sur toute broche de machine existante destinée au surfaçage optique notamment sur les machines d'ébauchaK,e.L'ensemble sera entrain en rotation par un moy ers quelconque.La course du piston 7 qui maintien ou libère la lentille pourra ètre commandé manuellement ou mécaniquement, au moyen d'une came par exemple ou de tout autre moyen pouvant agir sur le tirant 10 de commande du piston 7. 2) broche porte outil à pression différentielle ig. 2 Elle est constituée d'un axe 11, coulissant dans un corps 1 > . L'étanchéité entre l'axe et le corps est obtenue par des joints fixes 5 et des joints souples 14 qui permettent son déplacement axial. Dans cet axe coulissant est log un axe tournant 15 monté sur des paliers ou roulements 16. Cet arbre est entrainé en rotation au moyen de pignons 17 par un moteur 18. L'arbre 15 sera conçu de façon telle que l'on pourra fixer à son extrémité 19 un dispositif destiné à la fixation de l'outil. On comprendra que cet ensemble constitue un piston ou vérin à double effet,dans lequel l'axe coulissant Il joue le rôle de tige de piston et que le corps 12 est le cylindre de ce vérin, La capacité de ce vérin (surface en millimètres carrés) est obtenue par la différence de surface existante entre le diamètre de l'arbre Il et le diamètre 12' de l'alésage du corps 12. L'ensemble constituant deux chambres 20 et 21 de capacité égale. On comprend que si on admet de l'air comprimé détendu à pression égale dans les chambres 20 et 21,il n'y aura aucune réaction sur l'arbre coulissant 11 (déplacement axial). Par contre à titre d'exemple,si l'on maintien de l'air détendu à 3 kgs. dans une chambre 20 et que l'on envoie de l'air détendu a 3,1 gs. dans la chambre 21,on se trouvera en présence d'une poussée de 100 gr. qui déplacera l'arbre Il dans le sens de la flèche F avec une force qui sera le produit de cette poussée par la cylindrée du vérin. Sur la Fig.2, l'axe 11 est en fin de course suivant la fléche F. Cette broche travaillant -vcrticaleent il il est possible en envoyant le l'air dans la chambre LO de connaître la tare exacte de l'arbre coulissant et d'éliminer l'erreur de charge consécutiau poids de l'arbre er aux frottements occasionnés par les joints d'étanchéité 13 ainsi que les frottements mécaniques sur les paliers 24. Compte tenu de ce qui précèdc,ce procéda permet don d'appliquer et de connaitre avec pur vision la chare de l'outil en contact avec la surface a usiner,cette pression d'application étant un des facteurs importants, nécessaires a liusinage des lentilles de précision et de lunetterie. 3) Tête porte outil à r8glage tangentiel Fig. 3 C'est ur cett ta tête 25 que se trouve fixé le corps 12 de la oroche porte outil Fig. 2. Ce dispositif @écanique permet d'une part, l'inclinaison de la broche sur un axe connu A E et d'autre part Fig. 4, son déplacement sur un axe X' Y', p@rpendiculaire à l'axe d'inclinaison .t X Y . La Fig. 5 fera comprendre la façon d'effectuer ce règlage. Il y aura lieu tout d'abord de calculer l'angle d'inclinaison (s ,en fonction du rayon 4 de la lentill 5 et de son diamètre D d'une part et ensuite en fonction du diamètre de l'outil D', pour connaitre la valeur du déplacement Z sur l'axe X', Y'. L'angle o@ étant déterminé, on inclinera la tête suivant cet angle, ensuite il suffira de déplacer la broche porte outil suivant l'axe X' Y' d'une valeur Z,pour faire coïncider l'axe X Y avec le centreR' du rayon R de la lentille. On procè@era de la même façon pour le règlage d'une surface concave. Le premier avantage de ce système est le fait que l'angle étant déterminé, on inclinera la tête à cet angle une fois pour toute,sans qu'il soit, nécessaire de le corriger en cours de tra vail. Le second avantage, est le fait oue l'opérateur n'aura à agir que sur le règlage suivant l'axe X' Y', pour le règlage final ou en cours de travail. Ou comprendra Fig. X qutune erreur dans ce règlage n'engendrera que de faibles réactions sur l'axe X Y de la broche. Cette réaction étant fonction de la flèchess de la corde décrite par la portin d'arc ss'. Il ressort donc de ce qui est décrit ci-dessus que l'avantage revendiqué est le fait qu'un seul règlage @ e finition est nécessaire et que ce règlage est très précis uu fait que l'on se déglace sur un axe X'Y'tangent au rayon ou parallèle au plan dans l@ cas d@ surfaces planes. Autre avantage revendiqué, il n'y a aucun@ limitation dans la valeur des rayons surfacer, la fourchette de valeur allant de la surface @lan@@ aux plus petits rayons competibles aux diamètres des len@illes, le rayon minimum étant la demi-sphère. 4) Manipulateur (version automatique) La disposition des divers éléments constituants la machine est revendiquée,c'est à dire,lentille en dessous,outil au dessus, ainsi que la façon de maintenir le lentilles sur leur oste de travail, décrite dans le paragraphe 1,facilite son automatisation. Il y aura deux variante de conception: a) Machine > un poste de travail chargement manuel ou automatique. b@ Macnine trois postes de travail (3 opérations) Doucissage - Pré-polissage - Polissage Cette machine est conçue avec chargement, déchargement et transfert automatique des lentilles. La Fig.7 illustre la façon schématique de réalisation de ce transfert. Sur un axe 26 coulissant sur des paliers 27 et oscillant sur lui-même autour d'un point 0, sont fixés quatre bras porte-ventouse 28 . Fig. 8. Les bras sont maintenus en position relevée sous l'action d'une came 29 .q 8. Position d'attente pendant le cycle de travail Fig. 9. A la fin du cycle de travail, le dégageént des outils étant effectué 50. Fig. 3et 4 ,l'axe coulissant 25 se déplacera d'abord vers la gauche Fig. 10, dépla- cernent commandé par la bielle 31 agissant sous l'action de la came 32 . La course de déplacement horizontal sera liritée et contrôlée par une butée fixe 33.Les bras porte-ventouse se troueront alors en position haute,rigoureusement en face des Dostes à décharger Whig. 10 .La came 29, Fig.8,commandera simultanément la descente des quatre bras porte-ventouse et les malntiendra en pression sur chaque lentille,un système d'aspiration fixera les lentilles sur les ventouses.Cette première évolution Fig.10, permettra de prendre les trois lentilles situées sur chacune des trois broches,ainsi qu'une lentille brute 34. La came 28 relèvera les quatre bras sur lequel sont aintenues les lentilles par le vide, en position haute,ensuite la came 32 t le bras 31 déplace- rontles quatre bras porte-ventouse vers la droit Fig. 11, course contrôlée et limitée par la butée 35.Ensuite la came 28 abaissera les quatre bras porte@ventouses en position basse devant leur poste défini par la butée 35. L'aspiration sera coupée et les trois i lent les seront libérées sur leur post de travail ainsi que la l@@@ille 36 qui est t@rminée, ayant été posée et prise sur les postes précé@ients, elle sera évacu@@ de la machine. Le cycle continura par le relevage des bras,demi évolution vers la gauche,l1ensemble reprendra sa position d'attente initiale de la Fig.9 Le cycle de travail se déclanchera ew alnsl de suite. Les mouvements décrits ci-dessus pourront étre réalisés par tout autre moyen que par des cames commandant de bielles. Ces mouvements pouvant étre commandés par des vérins pneumatique ou hydraulique, ces vérins étant dommandés et contrôlés par des vannes electrique par exemple,sans pour cela sortir de la présente revendication. REVENDICATIONS 1) Machine manuelle ou automatique pour le surfaçage c'est à dire le doucissage, le pré-polissage et le polissage rasîde de lentilles d'optique d précision et dloptique lunette- rie ceci Dour des surfaces allant de la surface plane à la surface hémi-sphérique (demi-sphère). Caractérisée par le fait que ces opérations d'usinage ne nécessiteront ni rrlantage ni collage,travail dit à l'unité ou en seul a seul (en termes de métier). 2) archine selon revendication 1, Caractérisée par le fit qu'elle est constituée d'une broche porte-lentille à axe vertical,placée en bas, que cette broche permet la tenue des lentilles sans risques de déformations. Le dispositif particulier de cette broche pourra s'adapter sur toute broche de machine existante destinée au surfaçage de lentilles d'optique ,notamment sur les machines d'ébauchage. 3) machine selon revendication 2, Caractérisée par le fait qu'elle est constitue d'une broche porte-outil,placée au dessus de la broche porte-lentille, suivant un axe vertical, que l'on pourra incliner en fonction des courbes a surfacer. Que cette broche porte-outil se caractérise par le fait de travailler en pression différentielle,ce qui permet d'appliquer de façon très précise une charge sur l'outil en contact avec les surfaces à usiner. 4) Machine selon revendication 3, Caractérisée nar le fait que la broche porte-outil est fixée sur une tête permettant un règlage de l'outil tange tiel à la courbe ou plan à surfacer et que de ce fait il n'y a aucune limitation dans la valeur des rayons à surfacer. 5) Machine selon revendication 4 Caractérisée par le fait que la disposition des éléments selon revendication 1 et 2, permet de défini@ un manipulateur. Ce manipulateur permettant l'admission, le transfert d'un poste à un autre et l'évacuation de la lentille après usinage final.