Brevet FR2737145A1 — publié le 19970131

Installation et procédé de meulage d'au moins le bord périphérique de verres de lunettes L'invention concerne une installation et un procédé de meulage d'au moins le bord périphérique de verres de lunettes, comportant au moins un disque de meulage, au moins un arbre tournant avec une tête de maintien pour une ébauche de verre de lunettes, comportant au moins un dispositif de commande pour le meulage à commande CNC de l'ébauche de verre de lunettes selon une forme de contour donnée du verre de lunettes, au moins un dispositif de saisie relié au dispositif de commande pour la forme de contour donnée du verre de lunettes, les valeurs optiques et/ou éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou les valeurs de décentrage de la forme de contour donnée par rapport à l'axe optique de l'ébauche de verre de lunettes. Une installation de ce type, qui comporte au moins un dispositif de meulage à commande CNC de l'ébauche selon des valeurs optiques à donner et/ou une forme de contour à donner du verre de lunettes, est décrite dans la demande de brevet allemand 41 27 094 du même déposant. Dans cette installation, il est prévu au moins un dispositif de saisie, relié au dispositif de commande, pour les valeurs optiques du verre de lunettes et/ou pour les valeurs de décentrage de la forme de contour donnée et/ou la position de l'axe et/ou la position de la partie vision de près par rapport à l'axe optique ainsi qu'au moins un appareil de manipulation, relié au dispositif de commande, pour la réception et le positionnement de l'ébauche de verre de lunettes conformément aux valeurs introduites dans le dispositif de saisie et pour la mise en place en conséquence, dans la fixation, dans une position précise de l'ébauche de verre de lunettes. L'appareil de manipulation saisit une ébauche de verre de lunettes sur le bord et la guide dans la fixation ouverte de la machine à meuler les verres de lunettes. Dans ce cas l'appareil de manipulation est commandé de manière que l'ébauche de verre de lunettes soit positionnée par rapport à l'axe de rotation de la fixation, conformément aux valeurs de décentrage introduites. Lorsque la fixation serre ensuite l'ébauche de verre de lunettes et l'appareil de manipulation libère l'ébauche de verre de lunettes, l'opération de meulage peut être exécutée selon des valeurs optiques données et/ou selon une forme de contour à donner du verre de lunettes, en tenant compte des valeurs de décentrage. Il est possible dans ce cas de renoncer à un blocage de l'ébauche de verre de lunettes, avant la mise en place dans la fixation, dans la machine à meuler le bord de verres de lunettes, lorsque la fixation est telle qu'elle serre fixement en rotation l'ébauche de verre de lunettes exactement positionnée, au moyen de l'appareil de manipulation. En supplément ou au lieu des valeurs de décentrage, il est possible de tenir compte, par le dispositif de saisie, de la position de l'axe de la forme de contour donnée pour les verres de lunettes à taille cylindrique ou prismatique et/ou des valeurs optiques du verre de lunettes à meuler, à savoir, dans le cas de verres de lunettes à plusieurs foyers, de la position des parties de vision de près. Pour pouvoir orienter automatiquement l'ébauche de verre de lunettes, on peut prévoir dans le dispositif connu, un fronto-focomètre, placé dans la zone de travail de l'appareil de manipulation, qui comporte un capteur et une liaison de données avec le dispositif de commande, en vue du positionnement de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue par l'appareil de manipulation, dans le centre optique et l'enregistrement des données du centre optique pour la mise en place suivante, dans une position précise, de l'ébauche de verre de lunettes, dans la fixation. Par ailleurs il est décrit une possibilité de commander l'appareil de manipulation par un repère, lisible par la machine, des valeurs optiques, sur l'ébauche de verre de lunettes. L'ébauche de verre de lunettes, saisie par l'appareil de manipulation, peut ensuite être conduite dans la zone d'un capteur, o les valeurs optiques sont lues. Au moyen d'une liaison de données avec le dispositif de commande, la mise en place de l'ébauche de verre de lunettes, dans une position précise, dans les fixations, peut être commandée en fonction des valeurs optiques enregistrées par le capteur et de valeurs de décentrage introduites et/ou de la position de l'axe. Enfin il est encore mentionné qu'un grand nombre d'ébauches de verre de lunettes différentes peut être rangé dans un récipient de rangement, accessible à l'appareil de manipulation, un repère lisible par la machine pouvant être placé en tant qu'adresse sur le récipient de rangement, pour chacune des ébauches de verre de lunettes, repère qui est lu par un capteur sur l'appareil de manipulation et qui, par une liaison de données avec le dispositif de commande, commande le prélèvement d'une ébauche de verre de lunettes dans le récipient de rangement, conformément aux valeurs optiques introduites. L'invention a pour but de réaliser une installation simplifiée et un procédé de meulage d'au moins le bord périphérique de verre de lunettes, qui n'exigent aucune mise en place d'un bloc ou d'un suceur sur l'ébauche de verre de lunettes au moyen d'un dispositif de blocage et dans lesquels aucune exigence élevée n'est posée à la mise en place d'une ébauche de verre de lunettes dans la machine à usiner les verres de lunettes. Ce but est atteint avec une installation du type précité en ce que l'arbre en tant qu'arbre creux et la tête de maintien sont annulaires et un dispositif de reconnaissance fait d'un système d'observation optique coaxial pour les valeurs optiques et/ou éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue par la tête de maintien et/ou pour des repères usuels sur l'ébauche de verre de lunettes maintenue par la tête de maintien, comporte un convertisseur pour la conversion des valeurs optiques enregistrées éventuellement de la position de l'axe et/ou des repères usuels, en signaux électriques, en ce que le dispositif de commande pour le meulage à commande CNC de l'ébauche de verre de lunettes est relié au convertisseur et, sollicité par les signaux du convertisseur, commande le meulage en tenant compte des valeurs enregistrées par le dispositif de reconnaissance. On connait certes des installations de meulage du bord périphérique de lentilles, dans lesquelles un arbre tournant avec une tête de maintien d'une lentille est configuré en arbre creux et la tête de maintien est annulaire, et un dispositif de reconnaissance, fait d'un système d'observation optique, coaxial, est prévu qui permet d'obtenir automatiquement l'orientation de la lentille sur la tête de maintien, en ce qui concerne son axe optique et donc aussi géométrique. Une installation de ce type est décrite dans le brevet britannique 595 059 et dans la demande de brevet japonais 60-259 365. Dans ces installations connues, après mise en place d'une lentille sur la tête de maintien, il est procédé à une vérification de la position de l'axe optique de la lentille par rapport à l'axe de l'arbre creux, après quoi, par le système d'observation optique, un dispositif d'orientation de la lentille est commandé, de sorte que l'axe optique de la lentille coincide avec l'axe de l'arbre creux. L'usinage du bord de la lentille est ensuite effectué. L'installation suivant l'invention n'exige en revanche aucune orientation de l'ébauche de verre de lunettes, en tout cas lorsqu'il est ajusté avec son axe optique à l'intérieur d'écarts admissibles sur la tête de maintien de l'arbre creux, car ces écarts sont enregistrés par le système d'observation optique et sont envoyés, par le convertisseur de la commande CNC, pour le meulage périphérique de l'ébauche de verre de lunettes et y sont convertis en valeurs de correction correspondantes lors du meulage. En supplément, dans la commande CNC, pour le meulage de l'ébauche de verre de lunettes, les valeurs optiques et/ou éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue par rapport à la tête de maintien, et/ou pour des repères usuels sur l'ébauche de verre de lunettes, maintenue par la tête de maintien, sont pris en compte, sans que l'ébauche de verre de lunettes doive être orientée de quelque manière que ce soit en ce qui concerne ces valeurs. Le dispositif de reconnaissance peut être constitué d'un fronto- focomètre avec lequel les valeurs optiques et éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue par la tête de maintien, peuvent être enregistrées. Le dispositif de reconnaissance peut être constitué aussi d'une unité optique ou opto-électronique d'observation, avec laquelle des repères usuels par des points, des croix ou similaires peuvent être détectés sur l'ébauche de verre de lunettes. Ce système d'observation optique, de préférence un fronto- focomètre, peut comporter un oculaire ou un écran dépoli pour l'observation de l'image de l'ébauche de verre de lunettes. Dans ce cas peuvent être visibles dans l'oculaire ou sur l'écran dépoli, de manière connue, une croix d'axes graduée et une division en degrés, afin de pouvoir observer la position de l'ébauche de verre de lunettes. Le dispositif de reconnaissance peut aussi être constitué d'un système d'observation opto-électronique avec une caméra de prise de vues électronique et une représentation sur écran, au moins partielle, de l'ébauche de verre de lunettes, la caméra de prise de vue pouvant être de préférence une caméra CCD, qui comporte un système électronique de traitement de l'image et d'exploitation, afin de produire la représentation sur l'écran de l'ébauche de verre de lunettes. L'arbre creux avec la tête de maintien pour l'ébauche de verre de lunettes peut maintenir l'ébauche de verre de lunettes, d'un côté, au moyen d'un vide, de sorte que l'autre côté de l'ébauche de verre de lunettes est libre pour y placer le dispositif de reconnaissance. Il est possible de même de modifier un dispositif de maintien de verre de lunettes usuel, constitué de deux demi-arbres coaxiaux, de manière que les demi-arbres, qui serrent l'ébauche de verre de lunettes au moyen de têtes de maintien annulaires, soient creux, de sorte que le dispositif de reconnaissance peut être placé au moins partiellement dans ces demi-arbres creux. Dans ce dispositif, l'oculaire ou l'écran dépoli ou l'écran peut être prévu fixe sur un boîtier de l'installation, l'image de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue par les têtes de maintien annulaires, étant envoyée optiquement ou électriquement de la partie, située dans les demi-arbres creux, du dispositif de reconnaissance à l'oculaire ou à l'écran dépoli ou à l'écran. Pour la mise en place de l'ébauche de verre de lunettes sur la tête de maintien, on peut utiliser avantageusement un appareil de manipulation pour la réception et l'ajustement, qui peut être relié au dispositif de commande de l'installation. Cet appareil de manipulation peut être commandé de manière à amener l'ébauche de verre de lunettes avec son axe optique ou son axe géométrique, lorsqu'un prédécentrage est déjà prévu, sur l'axe de la tête de maintien, sur l'arbre. Dans ce cas, les valeurs enregistrées par le dispositif de reconnaissance et converties en signaux électriques, au moyen du convertisseur, sont utilisées pour prendre en compte par calcul les valeurs optiques, éventuellement la position de l'axe et/ou les repères usuels, lors du meulage à commande CNC du bord périphérique. Pour résoudre le problème exposé plus haut, il est proposé en outre un procédé de meulage, au moyen d'un dispositif de commande CNC, d'une ébauche de verre de lunettes, selon une forme de contour à donner du verre de lunettes, dans une installation de meulage d'au moins le bord périphérique de l'ébauche de verre de lunettes maintenue sur un arbre tournant avec une tête de maintien, à usiner par au moins un disque de meulage, qui comporte suivant l'invention les étapes suivantes: introduction de la forme de contour, des valeurs optiques, éventuellement de la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou des valeurs de décentrage de la forme de contour donnée par référence à l'axe optique de l'ébauche de verre de lunettes, dans le dispositif de commande, mise en place de l'ébauche de verre de lunettes sur la tête de maintien, enregistrement de la position de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue sur la tête de maintien, en ce qui concerne l'axe optique par référence à l'axe de l'arbre tournant et/ou de la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique ou en ce qui concerne des repères usuels sur l'ébauche de verre de lunettes au moyen d'un dispositif de reconnaissance, conversion des valeurs enregistrées en signaux électriques au moyen d'un convertisseur, introduction des signaux dans le dispositif de commande, prise en compte de ces signaux dans le meulage à commande CNC de la forme de contour donnée de l'ébauche de verre de lunettes éventuellement dans la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou dans les valeurs de décentrage de la forme de contour donnée et meulage de la forme de contour en tenant compte de ces valeurs. Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Deux formes de réalisation de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue en perspective d'une machine à meuler le bord de verres de lunettes suivant l'invention, la figure 2 est une vue de dessus schématique, en partie en coupe, d'une machine à meuler le bord de verres de lunettes selon une deuxième forme de réalisation et la figure 3 est une vue schématique d'une ébauche de verre de lunettes avec un repère à quatre points. D'une machine à meuler le bord de verres de lunettes à commande CNC, connue en soi, il est représenté un boîtier 1, dans la chambre de meulage 2 duquel sont montés trois disques de meulage 3 sur un arbre 4. L'un des disques de meulage à surface cylindrique sert au meulage préliminaire de la forme de contour d'un verre de lunettes, tandis que les deux autres disques de meulage servent au meulage de facettes en toit différentes sur le verre de lunettes prémeulé. Parallèlement à l'arbre 4 avec les disques de meulage 3 sont placés des demi-arbres creux 5, 6, tournants, coaxiaux, dont le demi-arbre 6 est déplaçable axialement. Les demi-arbres 5, 6 présentent à leurs extrémités des têtes de maintien 8 annulaires, entre lesquelles peut être serrée une ébauche de verre de lunettes 9. Le serrage peut s'effectuer automatiquement ou par une manette 7. Le meulage du bord périphérique conformément à une forme donnée du verre de lunettes, s'effectue de manière connue au moyen d'un dispositif de commande 12 à commande CNC. Le dispositif de commande 12 est en liaison avec un dispositif de saisie sous la forme d'un clavier 14, au moyen duquel peuvent être introduits la forme de contour donnée, les valeurs de décentrage et, le cas échéant, la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique. Dans le demi-arbre creux 6 est placé un dispositif d'éclairage 11, tandis que coaxialement à celui-ci, dans le demi-arbre creux 5, est prévu un dispositif de reconnaissance sous la forme d'une caméra CCD 10. Cette caméra CCD est en mesure d'enregistrer des repères usuels, par exemple un repère à quatre points 27, 28, 29, représentés sur la figure 3, et de les convertir en signaux électriques. Le point 27 du repère à quatre points désigne le centre optique de l'ébauche de verre de lunettes 9, tandis que les points 28, 29 donnent la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique. Les signaux produits par la caméra CCD 10 parviennent dans un convertisseur 13 et y sont convertis en signaux, exploitables par le dispositif de commande 12, de sorte que l'image, enregistrée par la caméra CCD 10, de l'ébauche de verre de lunettes 9 avec les repères peut être représentée sur un écran 15. Cet écran 15 présente une croix d'axes avec échelle ainsi qu'une division en degrés, qui se rapporte à l'axe des demi-arbres creux 5, 6. Un positionnement précis de l'ébauche de verre de lunettes 9 n'est pas nécessaire, car les valeurs enregistrées par la caméra CCD 10 sont introduites par le convertisseur 13 dans le dispositif de commande 12 et y sont prises en compte, par calcul, lors du meulage à commande CNC du verre de lunettes. Ce mode de procédé peut être appliqué manuellement de manière particulièrement avantageuse lors de la mise en place de l'ébauche de verre de lunettes, en ce que la mise en place s'effectue approximativement par observation de l'écran 15 et d'éventuels écarts, encore existants, sont ensuite pris en compte par le calcul. Dans la forme de réalisation, représentée sur la figure 2, il n'est prévu qu'un arbre creux 19 avec une tête de maintien 20 annulaire, contre laquelle peut être fixée, au moyen du vide, l'ébauche de verre de lunettes 9. A cet effet il est prévu un raccord de vide 21 sur l'arbre creux. L'arbre creux 19 est monté tournant sur un support de palier 16, solidaire du boîtier, tandis que les disques de meulage 3 sont réglables, de manière non représentée, au moyen d'un dispositif de commande 12 à commande CNC, dans la direction X et dans la direction Z. Sur un support 17 solidaire du boitier, il est prévu coaxialement à l'arbre creux 19, un fronto-focomètre 22, qui coopère avec un système auxiliaire 23, placé dans l'arbre creux 19. Dans un oculaire 25, une marque test, reliée au système auxiliaire 23, est visible sur une échelle de dioptries. Ce fronto- focomètre 22 peut être relié, de la manière déjà décrite, par un convertisseur 13, avec le dispositif de commande 12 et permet une observation de l'ébauche de verre de lunettes dans l'oculaire 28 ainsi qu'une prise en compte par le calcul des valeurs enregistrées pour le meulage à commande CNC de l'ébauche de verre de lunettes 9. Dans cette forme de réalisation il est prévu un appareil de manipulation 26, qui loge une ébauche de verre de lunettes 9, de manière non représentée en détail, et l'ajuste sur la tête de maintien 20 annulaire. Cet appareil de manipulation 26 peut être configuré de manière relativement simple, lorsqu'il sert uniquement à ajuster une ébauche de verre de lunettes 9 avec son axe géométrique, coaxialement à l'axe de l'arbre creux 19, sur la tête de maintien 20 annulaire. D'éventuelles imprécisions lors de l'ajustage de l'ébauche de verre de lunettes 9 ainsi que de la position de l'axe, fixée par le fronto- focomètre 22 d'une taille cylindrique ou prismatique, parviennent ensuite, par le convertisseur, au dispositif de commande 12 et y sont prises en compte par le calcul, lors du meulage à la forme du verre de lunettes. Toute l'opération peut être observée à travers l'oculaire 27 ou sur un écran ou un écran dépoli. Il est bien entendu que dans la forme de réalisation selon la figure 2 aussi, au lieu d'un fronto-focomètre 22, on peut utiliser une caméra CCD. Dans ce cas il est avantageux de placer sur le support 17 un dispositif d'éclairage 24 annulaire, ou de configurer le système auxiliaire 23 en disposition d'éclairage. Par ailleurs il est possible aussi, au lieu du fronto- focomètre 22, de prévoir une simple optique d'observation, qui comporte une croix d'axes avec échelle ainsi qu'une division angulaire, de sorte qu'une ébauche de verre de lunettes 9 avec des repères à quatre points peut sans problème être orientée approximativement à la main, tandis que les éventuelles imprécisions d'orientation sont envoyées par l'optique d'observation, par l'intermédiaire du convertisseur, à la commande CNC et y sont prises en compte dans le calcul. La différence essentielle de l'installation suivant l'invention par rapport aux installations classiques de meulage du bord périphérique de verres de lunettes, réside dans le fait que l'ébauche de verre de lunettes 9, non pourvue au préalable d'un bloc ou d'un suceur, peut être ajustée sur une tête de maintien 8 ou 20, peut être vérifiée au moyen d'un dispositif de reconnaissance sous la forme d'une optique d'observation, d'un fronto-focomètre ou d'une caméra CCD en ce qui concerne les valeurs optiques et éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou des repères usuels sur l'ébauche de verre de lunettes maintenue par la tête de maintien, et les signaux obtenus au moyen du fronto- focomètre ou de la caméra CCD sont utilisés pour la correction par calcul du meulage à commande CNC du bord périphérique. REVENDICATIONS 1. Installation pour le meulage d'au moins le bord périphérique de verres de lunettes comportant au moins un disque de meulage (3), au moins un arbre tournant (5, 6; 19) avec une tête de maintien (8; 20) pour une ébauche de verre de lunettes (9), comportant au moins un dispositif de commande (12) pour le meulage à commande CNC de l'ébauche de verre de lunettes (9) selon une forme de contour donnée du verre de lunettes, au moins un dispositif de saisie (14) relié au dispositif de commande (12) pour la forme de contour donnée du verre de lunettes, les valeurs optiques et/ou éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou les valeurs de décentrage de la forme de contour donnée par rapport à l'axe optique de l'ébauche de verre de lunettes (9), caractérisée en ce que l'arbre en tant qu'arbre creux (5, 6; 19) et la tête de maintien (8; 20) sont annulaires et un dispositif de reconnaissance (10; 22, 23) fait d'un système d'observation optique coaxial pour les valeurs optiques et/ou éventuellement la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique de l'ébauche de verre de lunettes (9), maintenue par la tête de maintien (8; 20) et/ou pour des repères (27, 28, 29) usuels sur l'ébauche de verre de lunettes (9) maintenue par la tête de maintien (8; 20), comporte un convertisseur (13) pour la conversion des valeurs optiques enregistrées éventuellement de la position de l'axe et/ou des repères usuels, en signaux électriques, en ce que le dispositif de commande (12) pour le meulage à commande CNC de l'ébauche de verre de lunettes (9) est relié au convertisseur (13) et, sollicité par les signaux du convertisseur (13), commande le meulage en tenant compte des valeurs enregistrées par le dispositif de reconnaissance (10; 22, 23). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système d'observation optique est constitué d'un fronto-focomètre (22, 23). 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de reconnaissance est constitué d'un système d'observation opto-électronique (10, 15) avec une caméra de prise de vue (10) électronique. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée par une caméra CCD (10). 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'arbre est constitué de deux demi- arbres creux (5, 6), coaxiaux, avec des têtes de maintien (8) annulaires, serrant l'ébauche de verre de lunettes (9) et le dispositif de connaissance (10) est placé au moins en partie dans ces demi-arbres creux (5, 6). 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le système d'observation optique (22, 23) comporte un oculaire (25). 7. Installation selon l'une quelconque des revendications i à 5, caractérisée en ce que le système d'observation optique (22, 23) comporte un écran dépoli. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par une représentation sur écran (15), au moins partielle, de l'ébauche de verre de lunettes (9). 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'oculaire (25) ou l'écran dépoli ou l'écran (15) est placé de manière fixe sur un boîtier (1; 17) de l'installation et l'image de l'ébauche de verre de lunettes (9), maintenue par les têtes de maintien (8; 20) annulaires, est envoyée de manière optique ou électronique de la partie du dispositif de reconnaissance (10; 22, 23), placée dans les demi-arbres creux (5, 6; 19), vers l'oculaire (25) ou vers l'écran dépoli ou vers l'écran (15). 10. Procédé pour le meulage à commande CNC au moyen d'un dispositif de commande (12) d'une ébauche de verre de lunettes (9) selon une forme de contour donnée du verre de lunettes, dans une installation de meulage d'au moins le bord périphérique de l'ébauche de verre de lunettes (9) maintenue sur un arbre tournant (5, 6; 19) avec une tête de maintien (8; 20) à usiner par au moins un disque de meulage (3), comportant les étapes suivantes: - introduction de la forme de contour, des valeurs optiques, éventuellement de la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou des valeurs de décentrage de la forme de contour donnée par référence à l'axe optique de l'ébauche de verre de lunettes, dans le dispositif de commande, - mise en place de l'ébauche de verre de lunettes sur la tête de maintien, - enregistrement de la position de l'ébauche de verre de lunettes, maintenue sur la tête de maintien, en ce qui concerne l'axe optique par référence à l'axe de l'arbre tournant et/ou de la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique ou en ce qui concerne des repères usuels sur l'ébauche de verre de lunettes au moyen d'un dispositif de reconnaissance, - conversion des valeurs enregistrées en signaux électriques au moyen d'un convertisseur, - introduction des signaux dans le dispositif de commande, - prise en compte de ces signaux dans le meulage à commande CNC de la forme de contour donnée de l'ébauche de verre de lunettes éventuellement dans la position de l'axe d'une taille cylindrique ou prismatique et/ou dans les valeurs de décentrage de la forme de contour donnée et - meulage de la forme de contour en tenant compte de ces valeurs.