Brevet FR2700286A1 — publié le 19940713

MACHINE A MEULER DES LENTILLES OPHTALMIQUES La présente invention concerne une machine à meuler des lentilles ophtalmiques, comprenant une ou plusieurs meules montées rotatives autour d'un axe et entraînées par un mo- teur, une bascule montée pivotante par rapport à un axe pa- rallèle audit axe des meules, un vernier, ladite bascule comprenant des moyens de préhension pour maintenir et faire tourner une lentille autour d'un axe, ledit vernier se dé- plaçant sensiblement selon son axe longitudinal en fonction de la position angulaire desdits moyens de préhension. Il existe déjà des machines à meuler, utilisées dans le domaine ophtalmique pour détourer, biseauter ou rainurer des lentilles ophtalmiques. L'opération de détourage est l'opération qui permet d'adapter le contour d'une lentille ophtalmique, qui est généralement circulaire, au contour de la monture destinée à la recevoir Elle consiste donc à supprimer certaines parties de la périphérie de la lentille. L'opération de biseautage d'une lentille ophtalmique, qui est mise en oeuvre après le détourage, permet d'adapter la section du bord périphérique de la lentille, pour qu'elle puisse s'engager dans la rainure que comporte habituellement une monture de lunettes Le biseautage d'une lentille consis- te donc à ménager sur le bord périphérique de la lentille une nervure ou un biseau, qui présente en général une forme trian- gulaire. L'opération de rainurage d'une lentille ophtalmique est aussi mise en oeuvre après le détourage de la lentille Elle permet d'adapter la section du bord périphérique de la len- tille pour que celle-ci puisse être montée dans certains types de montures En effet, certaines montures ne présentent pas une rainure sur tout le périmètre intérieur de la mon- ture; il arrive au contraire par exemple que la monture ne corresponde qu'à la partie supérieure de la lentille et que la partie inférieure de la lentille ne soit retenue que par un fil transparent Dans un tel cas, il est nécessaire de ménager une rainure ou gorge, le plus souvent triangulaire ou semi-circulaire sur le bord périphérique de la lentille. Le plus souvent, ces trois opérations sont conduites sur une même machine à meuler qui est équipée d'un train de meules De telles machines sont connues et disponibles dans le commerce Un exemple en est donné dans le brevet français publié sous le numéro 2 543 039, au nom de la demanderesse. Ces machines à meuler sont généralement constituées d'un châssis qui supporte d'une part une ou plusieurs meules diamantées, souvent accolées pour constituer un train de meules, et montées rotatives autour d'un axe Le châssis supporte d'autre part une bascule porte-lentille ophtalmique. Cette bascule présente des moyens de préhension susceptibles de recevoir, maintenir et faire tourner la lentille ophtal- mique à traiter Dans une telle machine à meuler, la bascule et la ou les meules sont susceptibles de se déplacer l'une relativement à l'autre, d'une part suivant la direction de l'axe des meules (mouvement axial) et, d'autre part, sensi- blement perpendiculairement à cet axe (mouvement orthoradial). Le mouvement relatif axial permet de passer d'une meule à une autre et permet aussi de suivre les contours de la lentille lors de l'opération de biseautage ou de rainurage Le mouve- ment relatif sensiblement orthoradial permet d'usiner des lentilles de forme non circulaire La présente invention concerne ce mouvement sensiblement orthoradial de la bascule par rapport aux meules dans une machine à meuler. Le plus souvent, la ou les meules sont montées rota- tives autour d'un premier axe et la bascule est montée cou- lissante et pivotante par rapport à un deuxième axe parallèle au premier La bascule est parfois aussi montée mobile per- pendiculairement à l'axe de la ou des meules. Dans les machines connues, des moyens d'appui sollici- tent la bascule en direction de l'axe des meules Ces moyens d'appui résultent de l'effet de la seule gravité sur la bas- cule ou de l'effet combiné de la gravité et de moyens tels que des ressorts ou un système de contrepoids Ainsi, dans le brevet de la demanderesse cité plus haut, les moyens d'appui qui sollicitent la bascule en direction de l'axe des meules sont constitués par l'effet de la gravité et par un ressort dont la tension est réglable. Dans les machines classiques, un gabarit présentant la forme de lentille à obtenir est monté en même temps que la lentille sur l'axe de rotation de celle-ci Un vernier est monté immobile par rapport à l'axe des meules et comporte à son extrémité une touche permettant de déterminer quand le vernier vient au contact du gabarit Dans les machines plus modernes, le gabarit est remplacé par un disque et le vernier se déplace sensiblement selon son axe longitudinal en fonc- tion de la forme de lentille à obtenir Une touche disposée à l'extrémité du vernier permet de la même façon de déterminer quand le vernier vient au contact du disque Dans les deux cas, lorsque la touche du vernier vient au contact du gabarit ou du disque, dans une position angulaire donnée de la len- tille, cela signifie que l'usinage est terminé dans cette position angulaire. Ainsi, pendant tout l'usinage, c'est-à-dire pendant le détourage, le biseautage ou le rainurage, la lentille est en appui sur une des meules, sous l'action des moyens d'appui. Le contact de la touche du vernier sur le gabarit ou sur le disque permet de déterminer pour chaque position angulaire du verre le moment o l'usinage est terminé. Ce système de l'art antérieur présente des inconvé- nients Tout d'abord, la bascule est simplement en appui sur la meule en cours d'utilisation, sous l'action des moyens d'appui De ce fait, il existe pour la bascule un risque de vibrations non maîtrisables que les moyens d'appui constitués par la gravité ou une force de rappel élastique ou de contre- poids ne permettent pas d'éliminer. De plus, les moyens d'appui entraînent sur le verre une charge d'appui constante dans le cas d'un contrepoids, et sensiblement constante dans le cas d'un rappel élastique par ressort Ceci peut, dans le cas de verres organiques de forte puissance, entraîner une force trop importante sur la meule et conduire au calage du moteur Inversement, dans le cas de verres très fins, cette charge d'appui constante peut s'avé- rer trop importante et provoquer l'éclatement du verre. En outre, les systèmes connus imposent des cycles d'u- sinage compliqués et peu rationnels Ainsi, un mode d'usinage consiste à choisir un sens de rotation de la lentille, et à changer ce sens de rotation à chaque contact de la touche du vernier sur le gabarit ou le disque. Enfin, de par sa constitution même, ce type de système est intrinsèquement limité dans sa précision par l'existence nécessaire d'une course de la touche disposée à l'extrémité du vernier. La présente invention permet de pallier ces inconvé- nients Elle fournit une solution aux problèmes de vibra- tions, de jeux axiaux et de rebonds dus aux moyens d'appui ou à la touche du vernier Elle permet d'adapter l'usinage au type de verre travaillé, sans réglage de la machine à meuler. Elle assure un usinage plus rapide et plus précis, sans né- cessiter, comme dans les systèmes connus, de contrepoids ou ressorts importants. L'invention concerne une machine à meuler les lentil- les, comprenant une ou plusieurs meules montées rotatives autour d'un axe de meules et entraînées par un moteur, une bascule montée pivotante par rapport à un axe de bascule parallèle audit axe de meules, un vernier, ladite bascule comprenant des moyens de préhension pour maintenir et faire tourner une lentille autour d'un axe de lentille, ledit ver- nier se déplaçant sensiblement selon son axe longitudinal en fonction de la position angulaire desdits moyens de préhen- sion Elle est caractérisée par une liaison positive entre le vernier et ladite bascule, les déplacements du vernier déter- minant ainsi la position angulaire de la bascule par rapport à l'axe de bascule. Selon un mode de réalisation de l'invention, la bascule coulisse le long de l'axe de bascule et la liaison positive assure le positionnement angulaire de ladite bascule au cours du mouvement le long dudit axe de bascule. Avantageusement, la liaison positive comporte une pièce porte-rainure présentant une rainure oblongue dans laquelle s'engage un disque monté sur la bascule. Dans ce cas, le disque est monté de préférence sur l'axe des moyens de préhension. 1 O Le disque se déplace dans la pièce porte-rainure au cours du mouvement de coulissement de la bascule le long de l'axe de bascule. Selon encore un mode de réalisation de l'invention, la machine comprend en outre des moyens d'évaluation de l'épais- seur de la lentille, et le mouvement du moteur du vernier est asservi en fonction des informations transmises par lesdits moyens d'évaluation. Dans un mode de réalisation de la machine selon l'in- vention, le vernier comprend une tige, reliée par une de ses extrémités à la bascule, une vis à bille reliée à l'autre extrémité de la tige, et un moteur susceptible de faire tour- ner la vis à bille. Dans ce cas, le moteur peut être monté sur le châssis de la machine à meuler par une liaison pivot autour d'un axe parallèle aux axes de bascule, de lentille ou de meules. L'extrémité de la tige peut être reliée à la bascule par une liaison pivot autour d'un arbre fixé sur ladite bas- cule. On peut aussi choisir d'asservir le mouvement du moteur en fonction de la position angulaire des moyens de préhension et de la forme à donner à la lentille. Il est aussi possible d'asservir le couple du moteur du vernier en fonction du couple du moteur entraînant les meules. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparal- tront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: la figure 1 est une représentation schématique d'une machine à meuler de type connu; la figure 2 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'une machine à meuler selon l'invention. la figure 3 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'une machine à meuler selon l'invention. La figure 1 est une représentation schématique d'une 1 O machine à meuler du type connu Le châssis de la machine n'est pas représenté La machine comporte un train de meules 1, entrainé-en rotation autour d'un axe de meules 2 par un moteur 3 La machine comporte par ailleurs une bascule 4, montée coulissante (flèche 5) et pivotante (flèche 6) par rapport à un axe de bascule 7 parallèle à l'axe 2 des meules. Cette bascule 4 présente des moyens de préhension 8, 9, cons- titués de broches susceptibles de maintenir et faire tourner une lentille 10 autour d'un axe de lentille 11 parallèle aux axes de meules 2 et de bascule 7 Un disque 12 est monté sur l'axe de lentille 11 et tourne en même temps que celle-ci Un vernier 13 présentant à son extrémité voisine du disque 12 une touche sensible 14 est disposé orthogonalement à l'axe 2 des meules, et est susceptible de se déplacer suivant son axe longitudinal, sous l'action d'un moteur 15 La touche sensi- ble 14 vient alors au contact du disque 12 Enfin, des moyens d'appui 16 constitués par un ressort de rappel sollicitent la bascule 4 de sorte à rapprocher l'axe de lentille 11 de la lentille 10 de l'axe 2 des meules, dans le sens de la direc- tion longitudinale du vernier 13. Lors de l'usinage de la lentille, les moyens d'appui 16 maintiennent la lentille 10 contre la meule 1 Lorsque, dans une direction angulaire donnée, l'usinage de la lentille est achevé, la touche 14 du vernier 13 vient au contact du disque 12 L'usinage continue alors sur les autres points du péri- mètre de la lentille, jusqu'à ce que la touche 14 soit au contact du disque 12 en chaque point de son contour. Le système représenté à la figure 1 présente les in- convénients décrits ci-dessus. La figure 2 montre une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'une machine à meuler selon l'invention Les parties de la machine identiques à celles de la figure 1 sont référencées par les mêmes numéros et leur description n'est pas reprise La machine à meuler de la figure 2 présente à l'extrémité du vernier 13, non pas une touche sensible, mais une pièce porte-rainure 17 Cette pièce 17 présente une rainure 18 oblongue dans laquelle le disque 12, monté sur l'axe de lentille 11, est susceptible de se déplacer Avantageusement, le disque 12 est remplacé par un roulement monté sur l'axe La machine à meuler de la figure 2 ne présente pas de moyens d'appui 16 De ce fait, la machine selon l'invention présente, grâce à la pièce porte-rainure 17, une liaison positive entre le vernier 13 entraîné par le moteur 15 et la bascule 4 De la sorte, la position angulaire de la bascule 4 autour de l'axe de bascule 7 est contrôlée directement par la position du vernier 13 - Dans une machine selon l'invention, telle que celle de la figure 2, le mouvement du vernier 13 est commandé par un moteur 15 Ce moteur est asservi, en fonction de la position angulaire des moyens de préhension 8, 9, et donc en fonction de la position angulaire de la lentille en cours d'usinage. Bien entendu, le moteur 15 du vernier 13 est aussi asservi en fonction de la forme de lentille à obtenir, qui peut être lue sur une monture à l'aide d'un appareil approprié, ou qui peut correspondre-à-un gabarit enregistré dans la machine. La figure 3 montre une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'une machine à meuler selon l'invention Les parties de la machine analogues à celles de la figure 2 sont référencées par les mêmes numéros et leur description n'est pas reprise Dans la machine de la figure 3, la bascule 4 n'a qu'un mouvement de rotation autour de l'axe de bascule 7, comme le symbolise la flèche 6 L'ensem- ble constitué du train de meules 1 et du moteur de meules 3 est en revanche susceptible de se déplacer le long de l'axe des meules 2, comme le symbolise la flèche 5 ' Dans le mode de réalisation de la figure 3, le vernier comprend une tige 19 reliée à une extrémité à la bascule 4, par une liaison pivot autour d'un arbre 20 fixé sur la bascule L'autre extrémité de la tige 19 est reliée à une vis à bille 21 La vis à bille est montée dans un moteur 22 susceptible de la faire tourner Le moteur 22 est monté sur le châssis de la machine à meuler, par une liaison pivot autour d'un axe pa- rallèle à l'arbre 20, et aux axes 7, 11 et 2. Le dispositif de la figure 3 fonctionne sensiblement comme celui de la figure 2 Le moteur 22 est asservi comme le moteur 15, en fonction de la forme de la lentille à obtenir. La rotation de la vis à bille 21 sous l'action du moteur 22 conduit à une variation de la longueur du vernier constitué par la tige 19, la vis 21 et le moteur 22 De la sorte, la distance séparant la liaison pivot reliant la tige à la bas- cule et la liaison pivot reliant le moteur 22 au châssis varie en fonction de la forme de la lentille à obtenir, ce qui commande la position de la bascule 4 dans sa rotation autour de l'axe de bascule 7. L'invention permet ainsi de supprimer tous les jeux autour de l'axe de bascule 7, ainsi que les rebonds, vibra- tions et autres phénomènes nuisibles à l'usinage du verre De plus, l'invention permet un réglage de la force avec laquelle la lentille 10 s'appuie sur la meule 1, en contrôlant les couples respectifs des moteurs 3 et 15 ou 22 De la sorte, l'invention permet de varier la force avec laquelle la len- tille s'appuie sur la meule, en fonction des phases d'usi- nage La charge-_peut être beaucoup plus importante que dans les systèmes connus, sans nécessiter de contrepoids ou de ressort La force d'appui peut varier selon les phases de l'usinage Ainsi, il est possible de fortement charger la lentille lors du détourage, ce qui diminue le temps d'usinage et ne présente pas de risque quant à la précision finale de la lentille Si l'on désire moduler la force avec laquelle la lentille s'appuie sur la meule, il est possible d'asservir le couple du moteur 15 ou 22 du vernier, en fonction du couple du moteur 3 d'entraînement des meules De la sorte, on évite grâce à l'invention tout calage du moteur des meules, et on obtient un usinage plus rapide. La variation de la charge d'appui est avantageusement modulée en fonction de l'épaisseur de la lentille Un dispo- sitif permettant de mesurer l'épaisseur de la lentille dans sa partie périphérique est décrit dans le brevet précité de la demanderesse Ce dispositif est constitué d'un poste de lecture comprenant deux palpeurs formant capteurs et qui s'appliquent sur les faces de la lentille à usiner Dans le cas d'un verre fin, il est alors possible selon l'invention de soulager la sollicitation de la bascule, ce qui limite le 1 O risque de casse de la lentille Le moteur 15 ou 22, qui commande la position du vernier 13 est asservi en tenant aussi compte des informations transmises par les deux pal- peurs Ainsi, la position de la bascule tient compte de l'épaisseur du verre, et il est possible de charger davantage un verre épais, et de peu charger un verre fin. Dans l'étape de finition de la lentille, que ce soit un biseautage ou un rainurage, il est possible de faire varier la pression de la lentille sur la meule en fonction de la force à obtenir Par exemple, il est possible d'augmenter la pression et de réduire la vitesse de rotation de la lentille sur les parties planes de la périphérie de la lentille On peut aussi réduire la pression et augmenter la vitesse de rotation du verre pour les angles; ces asservissements per- mettent un usinage beaucoup plus précis de la forme de la lentille Ces asservissements sont facilement obtenus selon l'invention par un contrôle du moteur 15 ou 22 qui détermine la position du vernier 13, et donc par l'intermédiaire de la liaison positive, la position de la bascule 4. Les schémas des figures 2 et 3 ne montrent que des modes de réalisation possibles de l'invention, qui sont sus- ceptibles d'être adaptés facilement sur les machines à meuler existantes Il est bien sûr possible de prévoir d'autres formes pour l'invention En particulier, le disque ou roule- ment 12 n'est pas nécessairement solidaire de l'axe 11 de la lentille 10, et peut fort bien être porté par un axe décalé par rapport à l'axe de lentille 11, comme dans le mode de réalisation de la figure 3 Dans le cas d'une machine dans laquelle la bascule est constituée d'une potence, il n'est pas nécessaire que la pièce 17 présente une rainure de forme oblongue Dans l'exemple de la figure 2, la rainure oblongue permet une rotation de la bascule 4 alors que le vernier reste parallèle à lui-même De plus, l'épaisseur de la pièce 17 permet le mouvement axial de la bascule sans risque de perte de la liaison positive entre le vernier 13 et la bas- cule 4 Dans le mode de réalisation de la figure 3, ces ca- ractéristiques sont remplacées par un mouvement de bascule- ment de l'ensemble du vernier 13. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine à meuler les lentilles ophtalmiques, compre- nant une ou plusieurs meules ( 1) montées rotatives autour d'un axe de meules ( 2) et entraînées par un moteur ( 3), une bascule ( 4) montée pivotante par rapport à un axe de bascule ( 7) parallèle audit axe ( 2) des meules, un vernier ( 13), ladite bascule comprenant des moyens de préhension ( 8, 9) pour maintenir et faire tourner une lentille ( 10) autour d'un axe de lentille ( 11), ledit vernier ( 13) se déplaçant sensi- blement selon son axe longitudinal en fonction de la position angulaire desdits moyens de préhension ( 8, 9), caractérisée par une liaison positive entre le vernier ( 13) et ladite bascule, les déplacements du vernier ( 13) déterminant ainsi la position angulaire de la bascule ( 4) par rapport à l'axe de bascule ( 7). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bascule ( 4) coulisse le long de l'axe ( 7), et en ce que ladite liaison positive assure le positionnement angu- laire de ladite bascule au cours du mouvement le long dudit axe ( 7). 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite liaison positive comporte une pièce porte- rainure ( 17) présentant une rainure oblongue ( 18) dans la- quelle s'engage un disque ( 12) monté sur la bascule ( 4). 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le disque ( 12) est monté sur l'axe ( 11) des moyens de préhension ( 8, 9). 5. Machine selon la revendication 3 ou 4, caractéri- sée en ce que le disque ( 12) se déplace dans la pièce porte- rainure ( 17) au cours du mouvement de coulissement de la bascule ( 4) le long de l'axe ( 7). 6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, ca- ractérisée en ce que le mouvement du vernier ( 13) est comman- dé par un moteur ( 15) asservi en fonction de la position angulaire des moyens de préhension ( 8, 9) et de la forme à donner à la lentille ( 10). 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le couple du moteur ( 15) du vernier ( 13) est asservi en fonction du couple du moteur ( 3) entraînant les meules ( 1). 8. Machine selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens d'évaluation de l'épaisseur de la lentille, et en ce que le mouvement du moteur ( 15) du vernier ( 13) est asservi en fonction des in- formations transmises par lesdits moyens d'évaluation. 9. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que en ce que ledit vernier ( 13) comprend une tige ( 19), reliée par une de ses extrémités à la bascule ( 4), une vis à bille ( 21) reliée à l'autre extrémité de la tige ( 19), et un moteur ( 22) susceptible de faire tourner la vis à bille ( 21), 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que en ce que ledit moteur ( 22) est monté sur le châssis de la machine à meuler, par une liaison pivot autour d'un axe parallèle aux axes ( 7), ( 11) et ( 2). 11. Machine selon la revendication 9 ou 10, caractéri- sée en ce que en ce que l'extrémité de la tige ( 19) est re- liée à la bascule ( 4) par une liaison pivot autour d'un arbre ( 20) fixé sur ladite bascule. 12. Machine selon l'une des revendications 9 à 11, ca- ractérisée en ce que le mouvement du moteur ( 22) est asservi en fonction de la position angulaire des moyens de préhension ( 8, 9) et de la forme à donner à la lentille ( 10). 13 Machine,-selon l'une-des revendications 9 à 12, ca- ractérisée en ce que le couple du moteur ( 22) est asservi en fonction du couple du moteur ( 3) entraînant les meules ( 1).