Brevet FR2697769A1 — publié le 19940513

i La présente invention concerne une machine auto- matique pour meuler et biseauter les verres de lunettes. Les machines classiques pour meuler et biseauter les verres ophtalmiques comprennent un chariot en forme de U qui est monté coulissant et oscillant sur un arbre horizontal fixe, un deuxième arbre horizontal monté rotatif perpendiculairement entre les branches du chariot en U, formé de deux parties entre lesquelles est serré le verre à travailler, et un troisième arbre horizontal rotatif portant au moins une meule, et plus particulière- ment des meules à déborder et à biseauter. Lorsqu'une ébauche d'un verre optique à bord épais à été détourée à la forme de la monture, la tranche du verre présente une forme cylindrique et une opération de biseautage doit être effectuée en guidant le verre pour former sur sa tranche un biseau de section en V qui doit être situé entre les bords de sa périphérie, ce biseau en saillie étant destiné à se loger dans la rainure du drageoir de la monture. L'exécution d'un tel biseau par des moyens de commande manuelle est extrêmement difficile. Il a déjà été proposé de recourir au système dit de "biseau libre" suivant lequel on amène la tranche de l'ébauche dans une gorge en V d'une meule et on laisse l'arbre portant le verre libre de se déplacer en transla- tion pendant l'opération de meulage. Ce système ne procure cependant pas un résultat entièrement satisfaisant. Il est en effet souhaitable de pouvoir réaliser un dispositif permettant d'obtenir un biseau guidé sur la tranche d'un verre ophtalmique, automatiquement et avec une grande précision. Le document EP-A-0281 480 a proposé à cet effet une machine à meuler et à biseauter les verres ophtalmiques du type mentionné précédemment qui comprend un palpeur adapté pour rester en contact avec la tranche d'une ébauche détourée, perpendiculairement à cette tranche, et adaptée pour mesurer la distance Ll du bord de la face avant du verre par rapport à celui d'un verre plat pour lequel Ll = 0. Cette solution n'est pas entièrement satisfaisante car la constitution du capteur, qui est un capteur mécanique de structure complexe et coûteuse, est diffi- cile à mettre en oeuvre De plus, le palpeur est de constitution fragile et le contact de celui-ci avec la tranche du verre entraîne un phénomène d'usure du palpeur, la précision des données obtenues dépendant trop étroitement de la constitution du palpeur. Il a déjà été proposé dans le document DE-A- 3 842 601 d'utiliser une fourchette de détection dont les deux dents s'étendent chacune sur un des deux côtés de la meule d'ébauche et contre lesquelles les faces avant convexe et arrière concave du verre à meuler viennent buter alternativement. L'agencement décrit dans ce document est particu- lièrement complexe et coûteux et les deux branches de la fourchette de détection, qui doivent être déformables élastiquement, sont particulièrement fragiles. La présente invention a pour but de proposer une machine à meuler dans laquelle les moyens de mesure de la distance Ll entre le plan tangent au pôle de la face convexe du verre et le bord de la face soient particuliè- rement simples à mettre en oeuvre, peu coûteux et peu fragiles. Dans ce but, l'invention propose une machine à meuler du type mentionné précédemment, caractérisée en ce que les moyens de mesure comportent une surface de référence liée en translation axiale avec la meule, qui s'étend dans un plan radial perpendiculaire à l'axe de rotation de la meule et contre laquelle au moins un point du bord de la face convexe du verre est amené en contact par translation du chariot, un capteur pour la mesure des déplacements en translation du chariot par rapport à la meule, et des moyens d'analyse et de traitement des signaux provenant du capteur de déplacement pour détecter la mise en contact du bord du verre avec la surface de butée et en déduire ladite distance Li. L'agencement selon l'invention est donc particu- lièrement simple et l'on constate que le capteur de déplacement est en fait un capteur des mouvements de translation du chariot, de conception classique et qui est agencé dans une zone éloignée de la zone de meulage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: la surface de référence est une face radiale annulaire de référence d'un organe lié en translation à la meule; la meule comporte deux tronçons de meule adja- cents, notamment un tronçon d'ébauche et un tronçon de finition, et la face annulaire de référence est agencée dans la zone de raccordement entre les deux tronçons de la meule; la face annulaire de référence est constituée par la face radiale d'un épaulement de la meule; la face de référence est constituée par la portion périphérique annulaire de l'une des deux faces opposées d'une rondelle qui prend appui contre une face radiale de la meule; la rondelle est agencée entre les faces radiales adjacentes des deux tronçons de meule; la rondelle est liée en rotation avec la meule; la rondelle est montée folle en rotation sur l'arbre d'entraînement de la meule; la machine comporte un capteur pour la détermi- nation de la position angulaire du verre autour de l'axe du chariot qui porte le verre, de manière à pouvoir effectuer la mesure de ladite distance Ll pour au moins un point déterminé du bord de la face convexe du verre; la mesure de ladite distance Ll est effectuée successivement pour quatre points de mesure répartis angulairement sensiblement à 900. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détail- lée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique partielle d'une machine à meuler et à biseauter de structure classique, à laquelle est appliquée l'invention; la figure 2 est une vue en élévation en bout de la machine de la figure 1; la figure 3 est une vue développée de la tranche d'un verre optique; et la figure 4 est une section selon la ligne 4-4 de la figure 3 illustrant la forme du biseau sur la tranche du verre. En se référant aux figures 1 et 2, une machine classique à meuler et à biseauter comprend un chariot 1 en forme de U monté oscillant sur un arbre horizontal (non représenté) et entre les branches duquel est monté rotatif, et entraîné en rotation par un moteur M, un second arbre horizontal 2 en deux parties entre lesquel- les est serrée une ébauche 3 d'un verre ophtalmique qui est détourée sur une meule 4 montée rotative et entraînée en rotation par un troisième arbre horizontal 5 entraîné en rotation par un moteur M'. Comme connu en soi, la machine comporte également des moyens 6, tels qu'un capteur à roue codeuse, qui permet de connaître à tout instant la position angulaire de l'arbre 2 et donc la position angulaire du verre 3 autour de l'axe de rotation de l'arbre 2. Conformément à l'invention, la machine comporte des moyens pour la mesure de la distance Li entre le plan de référence PO qui est tangent au pôle O de la face sphérique convexe du verre et le bord A de la face convexe du verre. Ces moyens de mesure comportent un capteur 18, qui est schématisé sur la figure 1 sous la forme d'un potentiomètre rhéostatique électrique, qui permet de mesurer les déplacements en translation du chariot 1, et donc du verre 3, par rapport au bâti de la machine et donc par rapport à la meule. Les moyens de mesure comportent également une surface de référence S qui, dans le mode de réalisation illustré sur les figures, est constituée par la face annulaire de l'épaulement radial de la meule qui sépare le tronçon d'ébauche 4 du tronçon de finition 4 A de la meule qui s'étendent axialement de part et d'autre de la surface S, à gauche et à droite respectivement en considérant la figure 1. Selon une conception connue, la meule est le plus souvent réalisée sous la forme de deux tronçons de meule adjacents et distincts qui sont montés sur un arbre commun d'entraînement 5. Le rayon de la surface annulaire de référence, qui résulte de la différence entre les diamètres des deux faces adjacentes des deux tronçons de la meule, est réduit et est par exemple de l'ordre de 1 à 2 mm. La machine comporte également des moyens électro- niques d'analyse et de traitement de signaux, illustrés schématiquement sous la forme d'un bloc 12, qui com- prennent notamment des convertisseurs analogique/numé- rique 13 et 14 et des moyens de calcul 15 qui permettent, à partir des données provenant des capteurs 6 et 18, et comme cela sera expliqué par la suite, de former des signaux de commande des mouvements du chariot 1 qui sont utilisés lors du biseautage de la tranche sur le tronçon de finition 4 A de la meule. Dans le cas des machines à meuler à commande numérique qui n'utilisent pas un gabarit 16 de forme, et dans lesquelles ce gabarit est remplacé par un disque circulaire concentrique à l'arbre 2, ces machines fonctionnent à partir d'un fichier de formes mémorisées qui permet la commande automatique de la touche déplaça- ble 17. En se reportant aux figures 3 et 4, on voit que la tranche du verre peut être représentée sous la forme de deux bords latéraux A et B sensiblement parallèles constitués par des séries de points al bl, a 2 b 2, ai bi, etc correspondant à différentes positions angulai- res du verre Une ligne intermédiaire C représente la trace du bord libre du biseau en relief 9 formé sur la tranche 8 du verre. Lorsque l'on souhaite procéder à la mesure de la distance Ll, les moyens de commande de la machine provoquent l'arrêt en rotation de l'arbre 2 puis le déplacement en translation du chariot 1, de la gauche vers la droite, en considérant la figure 1, de manière à amener le bord périphérique de la face convexe du verre en appui contre la surface annulaire de référence S. Lors de ce déplacement en translation, le capteur de déplacement 18 transmet des signaux à l'unité 12 qui en déduit d'une part, lorsque la translation cesse, que le bord périphérique A de la face convexe est en appui contre l'épaulement radial S et, d'autre part, calcule la distance Li. L'opération de mesure peut être rééditée par exemple en quatre points ai, a 2, a 3 et a 4 du bord de la face avant du verre qui sont par exemple répartis régulièrement à 900, comme cela est illustré à la figure 2, et qui correspondent sensiblement aux quatre angles du verre. La machine selon 1 'invention permet donc la mise en oeuvre d'un procédé de mesure de la distance Ll qui ne nécessite que la mise en contact de la face convexe du verre avec la surface de référence S. Dans la mesure o le biseau 9 possède une largeur "l" réduite, généralement inférieure à 3 mm, on est certain qu'il se situera toujours compris dans l'é- paisseur ai, bi. Comme on peut le constater sur la figure 2, et du fait de la conception selon l'invention, le point de mise en contact du bord périphérique de la face avant convexe est situé sur un même rayon que le point de meulage PM et il n'est donc pas nécessaire de procéder à des corrections par calcul comme dans certains dispositifs de l'état de la technique. Lorsque l'épaulement radial constituant la surface de référence S est constitué par un épaulement de la meule proprement dite, et du fait que la meule tourne à grande vitesse, il est souhaitable de recouvrir cet épaulement d'une matière non abrasive. Toutefois, dans le cas o la surface S est elle- même abrasive, il se produit un marquage très léger du bord de la surface convexe du verre, mais ce marquage est effectué dans une zone de surépaisseur qui disparaîtra lors de la finition pour la formation du biseau. A l'issue de l'opération de mesure, les moyens de calcul 12 effectuent une comparaison de la position des points ai mesurés avec la position théorique du biseau programmée et mémorisée S'il n'y a pas concordance, les moyens de calcul 12 modifient les paramètres de commande de la machine à meuler de façon à corriger ce défaut de concordance. Cette correction est effectuée en provoquant une rotation dans l'espace de la sphère théorique Si à l'issue de cette correction, la concordance avec le biseau programmé n'est pas atteinte, on utilise une sphère théorique différente. On notera que l'opération de mesure de la distance Ll ne nécessite pas d'arrêter la rotation de la meule ni d'interrompre temporairement l'arrosage. A titre de variante, la surface de référence S peut être constituée par l'une des deux faces radiales opposées d'une rondelle de référence interposée entre les deux tronçons de la meule et montée sur l'arbre 5 d'entraînement de la meule. La rondelle peut être entraînée en rotation avec la meule, ou comporter des moyens, tels que par exemple un roulement, permettant son montage fou en rotation sur l'arbre 5 afin d'éviter des phénomènes de marquage du bord de la face extérieure convexe du verre 3. Dans le cas o la rondelle est entraînée en rotation avec la meule, il est également possible de recouvrir la face radiale de référence S avec un matériau à très faible coefficient de friction. La mesure peut être effectuée en un nombre quelconque de points, en arrêtant ou non la rotation du verre. REVENDICATIONS 1 Machine à meuler et à biseauter les verres ophtalmiques, du type comprenant un chariot ( 1) monté mobile en translation et en oscillation parallèlement et perpendiculairement par rapport à un arbre ( 5) comportant au moins une meule ( 4, 4 A), et des moyens pour mesurer la distance Ll entre le plan PO tangent au pôle O de la face convexe du verre ( 3) et le bord de la face, caracté- risée en ce que lesdits moyens comportent une surface de référence (S) liée en translation axiale avec la meule, qui s'étend dans un plan radial perpendiculaire à l'axe de rotation de la meule et contre laquelle au moins un point (ai) du bord (A) de la face convexe du verre ( 3) est amené en contact par translation du chariot ( 1), un capteur ( 18) pour la mesure des déplacements en transla- tion du chariot ( 1) par rapport à la meule ( 4), et des moyens ( 12) d'analyse et de traitement des signaux provenant du capteur ( 18) pour détecter la mise en contact du bord du verre ( 3) avec la surface de référence (S) et en déduire ladite distance Ll. 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de référence est une face radiale annulaire de référence (S) d'un organe lié en translation avec la meule. 3 Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la meule comporte deux tronçons ( 4, 4 A) de meule adjacents, notamment un tronçon d'ébauche et un tronçon de finition, et en ce que ladite face annulaire de référence (S) est agencée dans la zone de raccordement entre les deux tronçons de la meule. 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite face annulaire de référence (S) est constituée par la face radiale d'un épaulement de la meule. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 4, caractérisée en ce que ladite face de réfé- rence est constituée par la portion périphérique annu- laire de l'une des deux faces opposées d'une rondelle qui prend appui contre une face radiale de la meule. 6 Machine selon la revendication 5 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisée en ce que la rondelle est agencée entre les faces radiales adjacentes des deux tronçons de meule. 7 Machine selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que la rondelle est liée en rotation avec la meule. 8 Machine selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que la rondelle est montée folle en rotation sur l'arbre ( 5) d'entraînement de la meule. 9 Machine selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur ( 6) pour la détermination de la position angu- laire du verre autour de l'axe du chariot qui porte le verre ( 3), de manière à pouvoir effectuer la mesure de la distance Ll pour une position angulaire déterminée du verre, et notamment pour au moins un point déterminé du bord de la face convexe du verre ( 3). Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que la mesure de la distance Li est effectuée successivement pour quatre points de mesure répartis angulairement sensiblement à 90 . 11 Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le point de mesure est situé sur le même rayon que le point de meulage.