Brevet FR2525138A1 — publié le 19831021

A 2525138 "Appareil d'usinage de lentilles optiques" La présente invention concerne un appareil d'usi- nage de lentilles optiques, destiné à réaliser un profilage d'une ébauche de lentille, de manière à former une nervure périphérique sur le bord de ladite ébauche de lentille. En général, chaque verre de lunette est formé en réalisant un profilage selon un modèle qui a été usiné de maniè- re à présenter exactement la même forme que celle du rebord correspondant d'une monture de lunettes La lentille obtenue de cette manière est montée dans un rebord du fait de la coopéra- tion d'une rainure en forme de V aménagée dans la face intérieu- re dudit rebord et de la nervure périphérique aménagée sur le bord de la lentille Mais la rainure aménagée dans, le bord inté- rieur du rebord est conformée de manière à présenter une forme sphérique ayant un rayon de courbure standardisé appelé 5,5, c'est-à-dire de 95,1 mm, et il est difficile de former une ner- vure périphérique présentant un tel rayon de courbure sur le bord de la lentille C'est la raison pour laquelle l'usinage a été réalisé avec un rayon de courbure fixé de manière approxima- tive En particulier, dans l'état antérieur de la technique, on a réalisé un usinage réalisant une forme non circulaire appelée irrégulière en faisant varier la distance séparant l'axe de la lentille et le point de contact de 'a meule avec le bord de là lentille; il en résulte le risque d'obtenir une nervure péri- phérique ayant nettement changé ou, dans des cas extrêmes, une courbure discontinue en des points particuliers. Les lentilles usinées dans les conditions décrites ci-dessus sont inévitablement montées en utilisant des processus supplémentaires, tels que par exemple un pliage correctif du rebord de la monture ou la correction à la main du rebord pour lui donner une dimension plus faible ou plus importante. L'invention a donc pour objet de remédier aux incon- vénients précités Le principal objet de l'invention est de fournir un appareil d'usinage de lentilles optiques qui permet de for- mer une nervure périphérique exempte de défauts sur le bord d'une _ 2 _ lentille qui présente un contour irrégulier différent d'un contour circulaire. L'appareil d'usinage de lentilles optiques selon l'in- vention comprend une meule rotative, un support d'ébauche de lentille pouvant coulisser en X et en Y comportant des arbres de maintien de l'ébauche de lentille disposés parallèlement à l'ar- bre de ladite meule rotative et portant entre eux une ébauche de lentille à usiner de manière à l'entrainer en rotation, un des- dits arbres de maintien de l'ébauche de lentille portant en outre un modèle de lentille de manière à l'entraîner en rotation, ledit modèle de lentille étant poussé contre un élément de guidage asso- cié, un capteur pour détecter l'angle de contact e dudit modèle de lentille, un dispositif de commande associé de manière fonc- tionnelle audit capteur, et un dispositif de coulisse et de mani- velle entrainé en fonction de la sortie dudit dispositif de com mande et entrainant un décalage dudit support d'ébauche de lentil- le, et, par suite, de ladite ébauche de lentille dans la direction axiale de ladite ébauche de lentille, de manière à former une nervure périphérique sur le bord d'une lentille. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif en se référant aux dessins ci-annexés, sur lesquels: la fig l A est unevue de côté montrant les positions respectives pendant l'usinage d'une meule et d'une ébauche de len- tille devant être meulée par ladite meule. la fig 1 B est une vue en plan correspondant à la vue de la fig 1 A; la fig 2 est une vue de côté similaire à celle de la fig 1 A et montrant une autre position relative de la meule et de l'ébauche de lentille; la fig 3 A est une vue de côté d'une lentille après usinage; la fig 3 B est une vue en plan de la même lentille la fig 4 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un appareil d'usinage de lentilles conforme à la présente invention; 3- la fig 5 est une vue de côté montrant le dispositif de détection de l'angle de contact de l'ébauche de lentille avec la meule; la fig 6 A est une vue de côté d'un dispositif de commande et d'un dispositif à coulisse et manivelle qui lui est reliée, et la fig 6 B est une vue en plan de ces derniers élé- ments. Les fig 1 A et 1 B sont des vues qui illustrent la relation de position entre une ébauche de lentille 5 et une meule rotative 1 pendant l'usinage destiné à former une nervure périphérique sur le bord de la lentille Les chiffres de référence désignent les éléments suivants 2 l'arbre de la meule 3 l'axe de l'ébauche de lentille 12 une rainure en forme de V destinée à former une nervure 13 périphérique sur le bord de l'ébauche de lentille et Q désigne le centre de courbure d'un rebord dans lequel la lentille doit être montée. Dans l'art antérieur de la technique, la quantité dont on doit déplacer l'ébauche de lentille selon sa direction axiale, ce qui correspond au décalage "X" du centre Q de cour- bure de l'ébauche de lentille 5, est déterminée approximative- ment en se basant sur la distance Y 1 séparant le bord de l'ébau- che de la lentille 5 et son axe 3 et la valeur ainsi calculée est appliquée à l'usinage de la lentille Si la ligne qui rejoint les centres de l'ébauche de la lentille et de la meule est inclinée d'un angle e par rapport à la ligne reliant le centre de la meule ( 1) au point de contact de cette dernière avec l'ébauche de len- tille 5 comme représente fig 2, la détermination précise du déplacement "Xi doit être basée sur la distance "Y," mais elle dépend, sans aucune exception, de la distance "Y 31 '; il en résulte la formation d'une nervure périphérique 13 présentant une cour- bure très aigue à des points spécifiques N et N', comme repré- senté sur les fig 3 A (vue de côté) et 3 B (vue en plan). En outre, une tendance récente de la mode est consti- tuée par différentes formes de monture, souvent en faisant varier la distance de l'axe d'une lentille par rapport à son bord Pour de telles montures de lunettes, il faut considérer que la distance X 11 ' définie dans la fig 1 est déterminée en déplaçant l'ébauche de lentille ( 5) selon sa direction axiale (direction X) et dans la direction perpendiculaire à cet axe (direction Y) sur la base d'une distance "Y 2 " indiquée fig 2; autrement on ne pourrait réa- liser une nervure périphérique présentant le rayon de courbure désiré. Le dispositif selon la présente invention sera dé- crit ci-après, en se référant à la fig 4 qui est une vue complète en perspective d'un appareil d'usinage de lentilles optiques, se- lon une représentation schématique, et la fig 5 qui est une vue de côté théorique qui illustre le système de détermination d'un an- gle de contact de l'ébauche de lentille sur la meule La fig 6 A est une vue de côté d'un dispositif à manivelle relié à un dis- positif de commande 9 et la fig 6 B est une vue en plan du mime dispositif à manivelle. L'appareil d'usinage de lentilles optiques représenté fig 4 comprend une meule rotative 1 et un sypport d'ébauche de lentille pouvant coulisser selon les directions X et Y et com- portant deux arbres 3 de maintien de la lentille, ces dits arbres de maintien de la lentille 3 étant parallèles à l'axe 2 de la meu- le Le support d'ébauche de lentille 4 pouvant coulisser en X et en Y peut se déplacer suivant la direction axiale (direction X) de l'ébauche de lentille et dans la direction perpendiculaire à cette dernière (direction Y) Les arbres de maintien de la len- tille maintiennent entre eux de manière fixe l'ébauche de lentille qui doit être entrainée en rotation et usinée L'ébauche de lentille 5 est profilée à condition qu'elle soit pressée contre la périphérie de la meule tournante 1 Un des arbres 3 de main- tien de la lentille porte également un modèle de lentille 6 con- tre lequel s'appuie un élément de guidage 7; un capteur 8 détec- te l'angle de contact G du modèle de lentille 6 par rapport à l'é- lément de guidage 7, c'est-à-dire, comme représenté fig 5, l'angle déterminé par la droite passant par le centre 03 du modèle de -5- lentille 6 et le point 1 correspondant au centre de la meule 1 et la droite passant par le point O 1 et le point de contact P. On prévoit un dispositif de commande 9 associé de manière opéra- tionnelle avec le capteur 8 et dont le fonctionnement est donc lié à l'angle de contact A l'extrémité du dispositif de commande 9 est fixé à pivotement un dispositif à coulisse et rmanivelle cons- titué par un bras de manivelle 11 dont la longueur est égale au rayon de la meule rotative 1 et une tige de connexion 10 dont une extrémité 18 est fixée à pivotement sur le bras de manivelle 11 et dont l'autre extrémité 23 est reliée à pivotement avec un bras 21 faisant saillie de la partie supérieure du support 4 d'ébauche de lentille coulissable en X-Y parallèlement à l'axe 3 de l'ébauche de lentille La tige de connexion 10 a une longueur égale au rayon de courbure du bord de la lentille De cette maniè- re l'ébauche de lentille 5 est amenée à se décaler suivant la di- rection axiale de l'arbre support de lentille 3, de manière à permettre le formage d'une lentille présentant une nervure pé- riphérique sur son bord. La distance suivant la direction Y entre l'axe du dispo- sitif de commande 9 et le bras 21 est égale à la distance L séparant l'arbre 2 de la meule 1 des arbres de support de la len- tille 3. Ie mode dei fonctionnement de l'appareil, d'usinage de lentilles optiques décrit ci-dessus, est le suivant Comme cela est représenté fig 4, la meule rotative 1 qui-est fixée sur l'arbre de meule 2 est entraînée en rotation par exemple à une vitesse élevée de 367 rd/s ( 3 500 tr/mn) par un moteur d'entraine- ment de meule 15 par l'intermédiaire de l'arbre 2 Par ailleurs, l'ébauche de lentille devant être usinée qui est maintenue fer- mement entre les deux arbres 3 de maintien de l'ébauche de len- tille qui sont disposés parallèlement à l'axe 2 de la meule, est entrainée en rotation à une faible vitesse de 0,63 rd/s ( 6 tr/mn) par un moteur d'entraînement de lentille 16. L'axe des arbres de maintien de l'ébauche de lentille 3 peut être réglé en distance L par rapport à l'arbre 2 de la _ 6- meule 1 au moyen du support 4 d'ébauche de lentille coulissable en X et Y, sous l'action d'un ressort 14 fixé entre lesdits axes et tendant à les ramener l'un contre l'autre, de manière à appuyer de manière adéquate l'ébauche de lentille contre la meule 1. Un des arbres 3 de maintien de l'ébauche de lentille comporte à son extrémité un modèle de lentille 6-qui est fixé sur cet arbre et qui est poussé contre un dispositif de guidage associé 7 Lorsque les arbres 3 de maintien de l'ébauche de len- tille tournent, la distance L varie de manière continue selon le contour du modèle de lentille 6. Lors de cette variation continue de la distance L en- tre l'axe 2 de la meule 1 et les arbres 3 de maintien de l'ébauche de lentille, l'ébauche de lentille 5 est usinée par la meule rotative 1 qui présente une rainure périphérique 12 en forme de V; de ce fait, une nervure périphérique 13 est formée sur le bord de l'ébauche de lentille 5. L'angle de contact e de la lentille 6 par rapport au dispositif de guidage 7 peut être détecté par le capteur 8. On voitsur la f ig 5 que le modèle de lentille 6 est maintenu en contact avec le dispositif de guidage 7 au point P' Le disposi- tif de guidage 7 présente une surface intérieure constituée par un arc de cercle centré en 02 et de rayon r 2 et son épaisseur est égale à t Un élément intérieur 22 présentant une surface exté- rieure constitué par un arc de cercle de rayon r 1 est mis en contact au point P avec la surface inférieure du dispositif de guidage 7 Le centre de la surface intérieure de l'élément inté- rieur 22, 01, est disposé dans le prolongement de l'arbre 2 de la meule La distance séparant le point O 1 de la surface extê- rieure du dispositif de guidage 7, à savoir + t, est égale au rayon de courbure de la rainure 12 en forme de V aménagée sur la meule rotative 1 On suppose dans ce cas que O 3 est le centre de l'ébauche de lentille Les cercles de rayon r 1 et r 2 sont en contact mutuel au point P et les trois points 1 02 et P, sont tous les trois sur une même ligne droite De ce fait, l'angle de contact e délimité par le prolongement de la droite -7- 1 ' et une autre ligne droite O 1 Y 3 concourrantes au point O est égal à celui défini à la fig 2 Si on se réfère à la fig 4, le capteur d'angle 8 est un potentiomètre rotatif dont l'axe pas- se par le centre O et est parallèle à l'axe du modèle de len- tille 6 ou de l'ébauche de lentille 5 L'arbre du potentiomètre rotatif comporte à une de ses extrémités un bras de manivelle 20 dont la longueur efficace est égale à r 2-r 1 * A son autre extrémi- té correspondant au centre 2 ' le bras de manivelle 20 est articulé sur un autre bras de manivelle 19 Du fait de ce dispositif à double manivelle, le bras de manivelle 20 et par suite, le cap- teur 8 tournent d'un angle égal à l'angle de contact e. De cette manière, on détecte l'angle eet le disposi- tif de commande 9,qui est un potentiomètre rotatif associé de manière fonctionnelle au capteur 8, est amené à tourner sous l'action d'un moteur 17, commandé par le dispositif de commande 9; il en résulte une rotation égaleà l'angle e du bras de manivelle 11, la rotation de la tige de connexion 10 reliée à une extrémité du bras 11, le décalage suivant la direction axiale de l'ébauche de lentille (direction X) du bras en saillie 21 relié à l'autre extrémité 23 de la tige de connexion 10, et le coulissement sui- vant la direction X du support 4 qui porte l'ébauche de lentille L'appareil d'usinage de lentilles optiques conforme à la pré- sente invention permet ainsi d'usiner de manière précise une ébauche du lentille 5, de nianièze à réaliser une lentille pr& sentant la nervure périphérique souhaitée sur son bord. -8 - REVENDICATIONS 1 ) Appareil d'usinage de lentilles optiques, carac- térisé en ce qu'il comprend une meule rotative ( 1) un support ( 4) d'ébauche de lentille pouvant coulisser en X et en Y et comportant des arbres ( 3) de maintien de l'ébauche de lentille disposés pa- rallèlement à l'arbre ( 2) de ladite meule rotative ( 1) et portant entre eux une ébauche de lentille ( 5) à usiner de manière à l'en- trainer en rotation, un desdits arbres ( 3 > de maintien de l'é- bauche de lentille portant en outre un modèle ( 6) de lentille de manière à l'entraîner en rotation, ledit modèle de lentille ( 6) étant poussé contre un élément de guidage associé ( 7),un captéur ( 8) pour détecter l'angle de contact Q dudit modèle de lentille ( 6), un dispositif de commande associé de manière fonctionnelle audit capteur ( 8), et un dispositif de coulisse et de manivelle ( 10,11) entrains en fonction de la sortie dudit dispositif de commande ( 9). et entraînant un décalage dudit support ( 4) d'ébauche de lentille et, par suite, de ladite ébauche de lentille ( 5) dans la direc- tion axiale (X) de ladite ébauche de lentille ( 5), de manière à former une nervure périphérique ( 13) sur le bord d'une lentille. 2 ) Appareil d'usinage de lentilles optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ébauche de len- tille ( 5) subit une opération de profilage par ladite meule rotative ( 1) qui est maintenue poussée contre ladite ébauche de lentille . 4 ) Appareil d'usinage de lentilles optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle de contact G dudit modèle de lentille ( 6) est défini par l'angle formé par la droite joignant le centre (O 1) dudit élément de guidage ( 7) correspondant au centre de ladite meule ( 1) et par le centre (O 3) dudit modèle de lentille ( 6) correspondant à celui de l'ébauche de lentille ( 5) et par la droite joignant le centre ( 01) du dispositif de guidage ( 7) et le point de contact (P') dudit mo- dèle de lentille ( 6) avec ledit élément de guidage ( 7). ) Appareil d'usinage de lentilles optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur ( 8) de détection de l'angle de contact (G) dudit modèle de lentille ( 6) est constitué par un potentiomètre rotatif dont l'arbre passe par le centre (O 1) et est parallèle à l'axe du modèle de lentille ( 6) ou de l'ébauche de lentille ( 5), ledit arbre du potentiomètre ( 8) comportant à une de ses extrémités un bras de manivelle ( 20) relié lui-même à un autre bras de manivelle ( 19), et en ce que le dispositif de guidage ( 7) comporte un élément intérieur ( 22) cons- titué par un arc de cercle dont le centre est dans le prolongement de l'axe ( 2) de la meule et de rayon (Rl), la longueur efficace du bras de levier ( 20) étant égale à la différence entre le rayon (r 2) de l'élément de guidage ( 7) et le rayon (rj) et les deux bras de manivelle ( 19) et ( 20) étant articulés en un point disposé dans le prolongement de l'axe de l'élément de guidage ( 7). 6 ) Appareil d'usinage de lentilles optiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande ( 9) est relié à l'extrémité d'un bras ( 21) faisant sail- lie dudit support d'ébauche de lentille ( 4) par l'intermédiaire d'un dispositif de coulisse et de manivelle ( 10,11) qui est cons- titué par un bras de manivelle ( 11) dont la longueur est égale au rayon de la meule ( 1) et par une tige de connexionr ( 10) dont la longueur est égale au rayon de courbure de ladite nervure ( 13) de la lentille.