Brevet FR2382312A1 — publié le 19780929

L'invention concerne un procédé de fabrication de lentilles cornéennes, en particulier de lentilles souples de contact en matière synthétique ; elle s'étend à un organe, dit porte-glantoir, permettant la mise en oeuvre de ce procédé. On sait que le processus traditionnel de fabrication des lentilles cornéennes consiste à usiner celles-ci à partir d'ébauches cylindriques dénommées Palets" ; la face concave est tout d'abord usinée sur un tour à lentilles, puis le palet est collé par la face concave ainsi usinée, sur un support nommé "glantoir". Ce dernier est doté d'un c8ne morse femelle qui permet de le fixer sur une broche tournante que comporte le tour en regard d'un outil d'usinage qui est appelé à être manuellement déplacé sur une trajectoire circulaire pour usiner la face convexe de la lentille. Les paramètres de la lentille qui doivent être parfaitement ajustés sont notamment le rayon Ro de sa face concave, le rayon Ra de sa face convexe et son épaisseur C. Une difficulté rencontrée dans le procédé traditionnel évoqué ci-dessus réside dans la mise à la c8te de l'épaisseur de la lentille au cours de l'usinage de la face convexe de celle-ci. Actuellement le problème est résolu en mesurant l'épaisseur h du palet après usinage de la face concave, en calculant l'épaisseur de matière à enlever Q = h - O en vue d'obtenir une épaisseur finale donnée C et en usinant le palet sur cette épaisseur Q. Toutefois il est essentiel de parfaitemnt connaitre le position origine à partir de laguelle-cette épaisseur Q sera usinée.La détection de cette position est effectuée visuellement par l'opérateur ; comme le palet en matière transparente ne permettrait pas de percevoir avec précision l'instant du contact entre l'outil et sa face à usiner, l'opérateur enduit cette face d'une couleur grasse et exécute des passes successives avec l'outil réglé pour se déplacer sur une trajectoire circulaire de rayon Ro, jusqu'à obtenir au niveau de l'axe du palet un témoin coloré de la plus faible dimension visible. A cet instant l'outil est considéré comme situé dans sa position origine à une distance h de la face concave et la lentille est usinée par passes successives en déplaçant progressivement le palet vers l'outil a une iistance Q = h - C. On conçoit qu'un tel processus soit de mise en oeuvre longue et fastidieuse ; i requiert la présence d'un opérateur et interdit toute possibilité d'automatisation des opérations d'usinage. En outre la définition de la position origine de l'outil présente un caractère subjectif (dépendant notamment de l'acuité visuelle de l'opérateur) et la précision obtenue pour l'épaisseur C des lentilles est insatisfaisante, l'incertitude étant de l'ordre d'au moins plusieurs centièmes de millimètres. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients ci-dessus évoqués, en indiquant un procédé de fabrication perfectionné qui se prète à une automatisation des opérations d'usinage des lentilles. Un autre objectif de l'invention est d'indi- quer un procédé dont la mise en oeuvre soit compatible avec l'utilisation des glantoirs traditionnels dont disposent actuellement les fabricants, de façon à réduire au maximum les investissements en matériels accessoires requis par le procédé. Le procédé visé par l'invention pour la fsbrication de lentilles cornéennes présentant une face concave de rayon de courbure donné Ro, une face convexe de rayon de courbure donné Ra et une épaisseur axiale donnée C est du type dans lequel on réalise un palet cylindrique en matière transparente de nature appropriée, on usine sur un caté de celui-ci une face concave de rayon Ro, on mesure l'épaisseur axiale h du palet ainsi usiné et on colle celui-ci par sa face concave sur un glantoir comprenant un c8ne morse femelle, en vue de réaliser l'usinage de la face convexe de la lentille sur un tour à lentilles comprenant une broche tournante ét un outil d'usinage mobile sur une trajectoire circulaire de rayon réglable centrée en un point 0 de côte connue ; le procédé conforme à la présente invention consiste à à assujettir le glantoir sur un porte-glantoir pourvu d'un c8ne morse mele conjugué du cône femelle du glantoir, d'une surface plane de référence orthogonale à l'axe du cône et d'un élément de fixation s'étendant le long d'un axe colinéaire à celui du cône morse mâle, le glantoir étant assuJetti sur le porte-glantoir par emmanchement et coincement du cône morse mâle de ce dernier dans le cône morse femelle dudit glantoir, - à messer la distance H séparant la surface de référence du porte-glantoir et la face libre au palet, - à fixer l'ensemble porte-glantoir, glantoir et palet sur la broche tournante du tour, laquelle comprendlà cet effet, d'une part, des moyens dtattachement venant coopérer avec l'élément de fixation du porte-glantoir, d'autre part, une portée de référence servant d'appui à la surface de référence dudit porte-glantoir, ladite broche possédant, par rapport à outil d'usinage du tour, une position relative de repos définie de 8- çon précise, position dans laquelle se portée de référence est séparée d'une distance connue d du centre 0 de la trajectoire circulaire de l'outil d'usinage, - à ajuster le rayon de la trajectoire circulaire de l'outil à la valeur Ro du rayon de courbure de la face concave de le lentille à obtenir, - à entraîner la broche en rotation autour de son axe et à usiner le palet en déplaçant par passes successives ltoutil sur as trajectoire circulaire et en rapprochant progressivement la broche de l'outil dans un mouvement relatif de translation d'amplitude LS = (d + Ra + h - H - C), en vue d'obtenir une lentille d'épaisseur C. Un tel procédé élimine toute opération subjective ; le déplacement A de la broche par rapport à outil (ou de l'outil par rapport à la broche) est défini à partir de la position de repos de cet organe sur le tour (position de ga rage), position quiet parfaitement connue dans les tours à lentilles sens aucun caractère subjectif ; l'usinage peut ainsi entre aisément automatisé puisqu'il ne comporte plus la phase de recherche visuelle de la position origine de l'outil. En outre, la précision obtenue pour l'épaisseur C est uniquement fonction de la précision des mesures H et h et de la précision avec laquelle le déplacement n est réalisé.Compte tenu des tolérances usuelles des appareils de mesure du type comperateur (mesures entachées d'une incertitude de + 3 microns) et de celles concernant le tour (déplacement n et distance d définis à + 2 microns), l'incertitude sffectant l'épaisseur C de la lentille est de l'ordre de + 10 microns ; la précision est donc améliorée dans un rapport largement supérieur à 2 par rapport à la précision obtenue par mise en oeuvre du procédé traditionnel. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, les mesures obtenues h et H, la distance d caractérisant le tour et les valeurs à obtenir du rayon Ra et de l'épaisseur G sont transmises à un calculsteu; lequel calcule la valeur de l'smplitude du mouvement relatif de translation entre broche et outil et la fournit à une armoire de commande appropriée dont est équipé le tour.Bien entendu au lieu de fournir au calculateur directement les paramètres Ra et C, il est possible de lui fournir d'autres paramètres dont ces rayon et épaisseur se déduisent. En particulier les paramètres fournis peuvent être notamment la puissance optique désirée pour la lentille, le rayon Ro réel de la face concave déjà usinée et le rayon Ra à usiner ; le calculateur en déduira l'épaisseur C voulue et l'amplitude ss de la translation à commander. La présente invention s'étend en outre, à titre de moyen spécialement destiné à le lise en oeuvre du procédé, au nouvel accessoire, dit porte-glantoir, comprenant un c8ne morse mule, une surface plane de référence et un élément de fixation s'étendent le long d'un axe colinéaire à celui du cône morse mamie. D'autres caractéristiques1 buts et avantages de l'invention se dégageront de la description qui suit, en regara des dessins snnesés, lesquels sont donnés à titre d'exemple non limitatif pour illustrer le procédé de l'invention 2 sur ces dessins qui font partie intégrante de la description - les figures 1, 2, 4, 5 et 6 sont des sché uss illustrant les étapes successives du procédé conforme à l'in- vention, - la figure 3 est une vue de c8té d'un porteglantoir utilisé dans la mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé illustré aux figures opère à partir d'un palet 1 en matière transparente du type constitué par un disque cylindrique sur lequel a déjà été usinée une face concave la 5 sprèswpolissage, le rayon réel Ro de cette face est mesuré ainsi que l'épaisseur axiale h du palet. La figure I schématioela mesure de l'épaisseur h à l'aide d'un coups- rateur du type classique 2. Le palet 1 est ensuite collé au moyen de poix sur un glantoir 3 qui comporte une face convexe 3e sur laquelle est appliquée la face concave dudit palet. Le glantoir 3 est un glantoir de type traditionnel comprenant un cane morse femelle 3b pour en permettre la fixation. Un des avantages du procédé est qu'il permet ainsi d'utiliser la gemme de glantoirs dont disposent déjà les fabricants. Les opérations de préparation du palet 1, de transfert de celui-ci et de collage sur le glantoir 3 peuvent être exécutées conformément au procédé traditionnel ou à tout autre procédé. Le glantoir 3 portant le palet 1 est ensuite assujetti sur un porte-glantoir 4 du type de celui schématisé à la figure 3. Ce porte-glantoir comprend un cône morse mâle 5 de conicité adaptée au cône femelle 3b, un élément de fixation formé par un cylindre 6 coaxial au cône morse 5,et un disque 7 séparent ces éléments et dont une face 7a (face située du c8té du cylindre 6) est dressée pour servir de surface de référence ; cette surface est orthogonale à l'axe commun du c8ne 5 et du cylindre 6. En outre le disque 7 est pourvu sur son chant circulaire d'une gorge 7b en vue de faciliter la préhension du porte-glantoir et son transfert automatique d'une machine à une autre. Pour complète la description du porte-glantoir 4, notons que celui-ci est pourvu d'une pluralité de trous tels que 7c, répartis sur le disque 7 eineStsins sont rebouchés selon une disposition logique déterminée pour fournir un code d'identification du porte-glantoir. Par exemple 12 trous peuvent être répartis sur un cercle centré au centre du disque et le code sera formé par l'ordre logique des trous non bouchés et des trous bouchés ; en outre l'élément de fixation cylindrique 6 est pourvu d'un moyen de repérage angulaire, par exemple un méplat 68, adapté pour permettre d'orienter le porte-glantoir de façon appropriée lors de la lecture de ce code. Le glantoir 3 est assujetti sur le porteglantoir 4 ci-dessus décrit, par emmanchement et coincement du cône morse mâle 5 de ce dernier dans le c8ne morse femelle 3b dudit glantoir. Notons que le porte-glantoir 4 avec son code d'identification zeste attaché à un palet donné et qu'il peut, préalablement à la mise en oeuvre du procédé plus particulièrement visé par le présente invention, servir pour d'sutres opE- rations telles que usinage et polissage de la face concave, transfert du palet pour le coller sur le glantoir 3. Une fois le glantoir 3 et son palet 1 assu jetai sur le porte-gl3t~oir 4, l'ensemble est disposé sur un appareil de mesure 8 (fig. 4) qui mesure la distance H séparant la surface de référence 7a et la face libre du palet 1. Cet apps- reil 8 peut etre adapté pour effectuer simultanément une lecture du code du porte-glantoir afin de transmettre directement à un calculateur la mesure H et le code correspondant. (A cet effet l'appareil 8 peut être pourvu d'un décodeur comprenant une série d'aiguilles qui viendront correspondre avec les trous 7c). I1 faut remarquer que le montage du glantoir 3 sur le porte-glantoir 4,par canes morses,donne une dispersion assez grande quant aux positions relatives de ces organes ; toutefois ceci n'est pas gênant dans le procédé de l'invention puisque, une fois le montage effectué, la distance H ne varie pas pour un ensemble donné : la position de la face libre du palet reste par conséquent parfaitement définie par rapport à la surface de référence 7a du porte-glantoir. L'ensemble palet 1, glantoir 3 et porte-glantoir 4 est ensuite placé sur une broche 9 de tour (fig. 5) cette broche est pourvue d'une pince intensible 10 de type classique qui vient enserrer l'élément de fixation cylindrique 6 du porte-glantoir. La broche comporte une portée de référence 9a agencée pour servir d'appui à la surface de référence 7e du porte-glantoir, Au repos (position de garage sur le tour) la position de la broche est parfaitement définie de m & que la position d'un outil d'usinage de type classique Il que comporte le tour ; cet outil est lié à une tourelle pivotante qui le déplace sur une trajectoire circulaire centrée en un point 0 de côte connue. La distance d séparant la portée de référence 9a de la broche au repos et le point 0 est ainsi un paramètre connu, caractéristique du tour utilisé. Le rayon de la trajectoire circulaire de l'outil est ajusté au rayon Ra de la face convexe à usiner et la broche est entraînée en rotation autour de son axe et déplacée vers l'outil. Le palet est usiné par passes successives (fig. 6) en rapprochant progressivement la broche de l'outil, jusqu'à la déplacer en translation sur une distance L = d + Ra + h - H - C. A cet instant l'épaisseur désirée C de la lentille est atteinte comme permet de le compren#dre la figure 6. Avant se mise en place. sur le tour, le porteglantoir peut être identifié grâce à son code ; celui-ci est transmis au calculateur qui peut ainsi fournir à l'armoire de commande du tour la valeur Ra et la valeur ss .calculée par la formule précédente, pour la lentille concernée identifiée par le code de son porte-glantoir. Comme déjà évoqué, les diverses mesures ou données (d, Ra, h, H, C ou autres paramètres dont ces derniers dépendent) ont été fournies précédemment au calculateur avec le code de la lentille, les mesures pouvant être fournies automati guement par des appareils de mesure pourvus de décodeurs, ou affichées et transférées par un opérateur. Sur le plan pratique les paramètres suivants seront de préférence fournis au calculateur s - paramètres de la lentille à obtenir : puissance optique, Ro idéal, Ra,diamètre de la lentille, - mesures : Ro réel mesuré après polissage, h, H, - donnée préalablement mise en mémoire s d (caractéristique du tour utilisé). A partir de ces valeurs, le calculateur calcule pour chaque lentille l'épaisseur C = f (Ro réel, puissance optique, Re) et le déplacement t = = f (d, Ra, h, H, C). Bien entendu l'invention n'est pas limite à la description qui précède, mais en comprend toutes les variantes. REVENDICATIONS 1/ - Procédé de fabrication d'une lentille cornéenne présentant une face concave de rayon de courbure donné Ro, une face convexe de rayon de courbure donné Ra et une épaisseur axiale donnée C, ce procédé étant du type dans lequel on réalise un palet cylindrique en matière transparente de nature appropriée, on usine sur un coté de celui-ci une face concave de rayon Ro, on mesure 11 épaisseur axiale h du palet ainsi usiné et on colle celui-ci psr sa face concave sur un glantoir comprenant un c8ne morse femelle, en vue de réaliser l'usinage de la face convexe de la lentille sur un tour à lentilles comprenant une broche tournante et un outil d'usinage mobile sur une trajectoire circulaire de rayon réglable centrée en un point O de c8te connue, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste - à assujettir le glantoir sur un porte-glantoir pourvu d'un cane morse mêle conjugué du c8ne femelle du glantoir, d'une surface plane de référence orthogonale à l'axe du cane et d'un élément de fixation s'étendant le long d'un axe colinéaire à celui du c8ne morse malle, le glantoir étant assujetti sur le porte-glantoir par emmanchement et coincement du cSne - à mesurer la distance H séparant la surface de référence du porte-glantoir et la face libre du palet, - à fixer l'ensemble porte-glantoir, glantoir et palet sur la broche tournante du tour, laquelle comprend à cet effet, d'une part, des moyens d'attachement venant coopérer avec l'élément de fixation du porte-glantoir, d'autre part, une portée de référence servant d'appui à la surface de référence dudit porte-glantoir, ladite broche possédant, par rapport à l'outil d'usinage du tour, une position relative de repos définie de façon précise, position dans laquelle sa portée de référence est séparée d'une distance connue d du centre O de la tra jectoire circulaire de l'outil d'usinage, - à ajuster le rayon de la trajectoire circu laire de l'outil à la valeur Ro du rayon de courbure de la face concave de la lentille à obtenir, - à entraîner la broche en rotation autour de son axe et en rapprochant progressivement la broche de l'outil dans un mouvement relatif de translation d'amplitude n = (d + Ra + h - H - C), en vue d'obtenir une lentille d'épaisseur C. 2/ - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation du porte-glantoir sur la broche du tour est réalisée par pincement de son élément#e fixa io prevu e orme cylindrique, su moyen d'une pince intensible formant les moyens d'attachement de la broche. 3/ - Procédé selon l'une des revendcations 1 ou 2, caractérisé en ce que les mesures obtenues h et H, la distance d caractérisant le tour et les valeurs à obtenir du rayon Ra et de ltépaisseur o (ou les valeurs d'autres paramètres dont ces rayon et épaisseur se déduisent) sont transmises à un calculateur, lequel fournit à une armoire de commande appropriée dont est équipé le tour, la valeur de l'amplitude A du mouvement rela tif de translation entre broche et outil. -4/ - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le porte-glantoir est identifié par un code, matérialisé sur celui-ci par un ensemble de trous dont certains sont rebouchés selon une disposition logique déterminée, ce code étant transmis au calculateur en même temps que les diverses valeurs ou mesures précédemment évoquées, la valeur ss calculée par le calculateur pour la lentille concernée étant identifiée par le code du porte-glantoir correspondant et transférée, sur commande, vers l'armoire de commande du tour. 5/ - Porte-glantoir permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend un cane morse mâle, une surface plane de référence et un élément de fixation s'étendant le long d'un axe colinéaire à celui du cône morse m avale. 6/ - Porte-glantoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que son élément de fixation est formé par un cylindre coaxial au cône morse dudit porte-glantoir. 7/ - Porte-glantoir selon l'unde des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le cône morse et l'élément de fixation sont séparés par un disque pourvu sur son chant cir culaire d'une gorge en vue de faciliter la préhension du porteglantoir, la surface de référence étant constituée parla face de ce disque située du côté de l'élément de fixation. 8/ - Porte-glantoir selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une pluralité de trous répartis sur le disque précité, certains étant rebouchés selon une disposition logique déterminée pour fournir un code d'iden tification du porte-glantoir, ltélément de fixation étant pourvu d'un moyen de repérage angulaire adapté pour permettre d'orienter le porte-glantoir de façon appropriée lors de la lecture de ce code.