Brevet FR2817496A1 — publié le 20020607

L'invention concerne un procédé et une machine de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ainsi qu'un dispositif de préhension, notamment destiné à être utilisé dans ladite machine de découpage. Actuellement, pour tailler des verres de lunettes, qu'il s'agisse de lunettes de vue et/ou de soleil, on a recours à des meuleuses. Une telle technique ne permet pas de conférer aux verres des contours originaux et limite ainsi les possibilités en terme de création de modèles de lunettes. Afin de remédier à cet inconvénient, il a été décidé, selon l'invention, d'utiliser une autre technique de taille. Celle-ci nécessite deux opérations, à savoir, une première opération de découpe de la pièce à former dans une ébauche puis une seconde étape de finition de ladite pièce, notamment de ses chants. Pour des raisons pratiques, il apparaît souhaitable que ces opérations puissent être effectuées à l'aide d'une même machine utilisant un outil de coupe unique ainsi qu'un dispositif de préhension commun pour l'ébauche et la pièce formée. Il a ainsi fallu mettre au point un dispositif de préhension dont l'encombrement ne limite pas les déplacements de l'outil de coupe et permet de contrôler l'évacuation de la chute de matière créée lors de la définition de la pièce. Le but de l'invention est de proposer un procédé et une machine de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ainsi qu'un dispositif de préhension, notamment destiné à une telle machine de découpage, qui permettent de résoudre les difficultés précédentes et rendent possible la taille de pièces selon des contours originaux. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé et une machine de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ainsi qu'un dispositif de préhension, notamment destiné à une telle machine de découpage, qui soit simple d'utilisation. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'invention concerne tout d'abord un procédé de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, procédé dans lequel : - on positionne ladite ébauche sur un support et on la maintient sur ledit support au moins à l'aide de moyens de serrage agissant au niveau des chants de ladite ébauche, - on déplace relativement l'un par rapport à l'autre un outil de découpe et ladite ébauche en définissant, d'une part, ladite pièce, située au niveau dudit support et, d'autre part, une chute annulaire de matière, maintenue par lesdits moyens de serrage au niveau des chants de ladite ébauche, - on escamote lesdits moyens de serrage pour évacuer ladite chute en retenant ladite pièce au niveau dudit support à l'aide de moyens de maintien, distincts desdits moyens de serrage, agissant au niveau d'une des faces de ladite pièce, et on effectue une finition de ladite pièce à l'aide dudit outil de découpe. L'invention concerne également un dispositif de préhension pour pièces de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, destiné à être découpé à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ledit dispositif comprenant : - un support, muni de moyens de positionnement de ladite ébauche, - des moyens de serrage aptes à agir sur les chants de ladite ébauche au moins pour la maintenir en place sur ledit support, - des moyens de maintien de ladite pièce sur ledit support après découpage de celle-ci dans ladite ébauche, lesdits moyens de maintien étant distincts desdits moyens de serrage, et aptes à agir sur une face de ladite pièce, - des moyens d'escamotage desdits moyens de serrage, aptes à permettre l'évacuation d'une chute annulaire de matière obtenue après découpage de ladite pièce dans ladite ébauche. L'invention concerne encore une machine de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ladite machine comprenant un dispositif de préhension tel que décrit plus haut ainsi qu'un outil de découpe et des moyens pour déplacer ledit outil de découpe par rapport à ladite ébauche, pour définir ladite pièce dans celle-ci, et/ou par rapport à ladite pièce, pour sa finition. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels les figures 1a à 1c décrivent de manière schématique selon un plan de coupe diamétral un exemple de réalisation du dispositif de préhension conforme à l'invention dans différents états. L'invention concerne tout d'abord un procédé de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière. Comme illustré à la figure 1a, on positionne ladite ébauche 1 sur un support 2. Ladite ébauche 1 présente, par exemple, une épaisseur donnée. Elle pourra être incurvée, dans un sens et/ou dans l'autre. Comme illustré à la figure 1 b, on maintient alors ladite ébauche 1 sur ledit support 2 au moins à l'aide de moyens de serrage 3 agissant au niveau des chants 4 de ladite ébauche 1. Une fois lesdits moyens de serrage 3 en place, on peut ainsi déplacer relativement l'un par rapport à l'autre un outil de découpe 5 et ladite ébauche 1 en définissant, d'une part, ladite pièce 6, située au niveau dudit support 2, et, d'autre part, une chute annulaire 7 de matière, maintenue par lesdits moyens de serrage 3 au niveau desdits chants 4 de ladite ébauche 1. Pendant la découpe, l'organe mobile est, par exemple, ledit outil 5 tandis que ladite ébauche 1 est maintenue fixe par rapport au référentiel de déplacement dudit outil. Comme illustré à la figure 1c, après séparation de la chute 7 et de la pièce 6, on escamote lesdits moyens de serrage 3 pour évacuer ladite chute 7 en retenant ladite pièce 6 au niveau dudit support 2 à l'aide de moyens de maintien 8, distincts desdits moyens de serrage 3, agissant au niveau d'une des faces 9 de ladite pièce 6, et on effectue une finition de ladite pièce 6 à l'aide dudit outil de découpe 5. On peut ainsi réaliser l'ensemble des opérations nécessaires à l'obtention de la pièce 6 à l'aide d'un même outil de découpe et d'un même support, tout en contrôlant l'évacuation de la chute de matière créée et en laissant libres les mouvements de l'outil de découpe, les moyens nécessaires à la préhension de l'ébauche et/ou de la pièce pouvant être situés d'un même côté. Selon un mode de réalisation particulier, lesdits moyens de maintien 8 pourront également être employés, avant et/ou pendant le découpage de la pièce 6, pour maintenir l'ébauche 1 sur ledit support 2, en plus desdits moyens de serrage 3. Avant découpage, on pourra également effectuer un ou plusieurs perçages localisés de ladite ébauche 1, toujours à l'aide dudit outil de découpe, notamment à l'intérieur de la pièce 6 destinée à être définie. Dans le cas du découpage de verres de lunettes, les orifices obtenus pourront servir à la fixation des montures. La finition de ladite pièce 6 est constituée, par exemple, par un polissage de ses chants 10. L'invention concerne également un dispositif de préhension pour pièces de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, destiné à être découpé à l'intérieur d'une ébauche de même matière. Comme illustré aux figures 1 à à 1 c, ledit dispositif comprend : - un support 2, muni de moyens de positionnement 11 de ladite ébauche 1 : - des moyens de serrage 3, aptes à agir sur les chants 4 de ladite ébauche 1 au moins pour la maintenir en place sur ledit support 2, - des moyens de maintien 8 de ladite pièce 6 sur ledit support 2 après découpage de celle-ci dans ladite ébauche 1, lesdits moyens de maintien 8, distincts desdits moyens de serrage 3, étant aptes à agir sur une face 9 de ladite pièce 6, - des moyens d'escamotage 12 desdits moyens de serrage 3 aptes à permettre l'évacuation d'une chute annulaire de matière 7 obtenue après découpage de ladite pièce 6 dans ladite ébauche 1. Ledit support 2 est constitué, par exemple, d'une tige, sensiblement verticale, notamment assujettie à un socle 13, tandis que lesdits moyens d'escamotage 12 sont constitués, par exemple, d'un coulisseau 14, coulissant librement verticalement sur ladite tige 2, selon la flèche repérée 40, lesdits moyens de serrage 3 étant prévus en appui sur ledit coulisseau 14. Après découpage de la pièce 6, la chute 7 peut ainsi être évacuée sous l'effet de son propre poids alors qu'elle reste maintenue par lesdits moyens de serrage 3 qui descendent avec ledit coulisseau 14 vers ledit socle 13. Lesdits moyens de serrage sont constitués, notamment, de brides 15, articulées radialement par rapport à ladite tige 2, et de moyens de rappel élastiques 16 desdites brides 15 vers ladite tige 2. Lesdites brides 15 sont constituées, notamment, d'un doigt 17 dont l'une des extrémités 18 est articulée autour d'un point fixe sur le coulisseau 14 et/ou dont l'autre extrémité présente un tampon de maintien 19 de l'ébauche 1. Lesdites brides 15 pourront être au nombre de trois, espacées entre elles d'environ 120 0, seule l'une d'entre elles étant représentée. Lesdits moyens de rappel sont alors constitués, par exemple, d'un ou plusieurs ressorts 20, partiellement représentés, définissant un triangle sensiblement équilatéral, situé dans un plan horizontal, les sommets dudit triangle étant assujettis à chacune desdites brides 15. Il est prévu, notamment, trois dits ressorts 20, chacun étant assujetti par ses extrémités au niveau d'une boucle 21 prévue sur les doigts 17 desdites brides 15. Le dispositif conforme à l'invention pourra encore comprendre des moyens d'ouverture 22 desdits moyens de serrage 3. Ils sont constitués, par exemple, d'une bague d'ouverture 23, coulissant sur ladite tige 2, selon la flèche repérée 41, entre ledit coulisseau 14 et l'extrémité supérieure de la tige 2, où sont placés lesdits moyens de positionnement 11, ainsi que de moyens de rappel élastiques 24 tendant à écarter ladite bague 23 et ledit coulisseau 14. Ladite bague 23 est munie de fentes radiales 25, destinées à coopérer avec lesdites brides 15 pour entraîner un écartement angulaire de celle-ci par rapport à la verticale, selon la flèche repérée 42, sous l'action du fond 26 desdites fentes 25, au fur et à mesure du rapprochement de ladite bague 23 et dudit coulisseau 14. Ce rapprochement est obtenu, par exemple, manuellement, par l'utilisateur. Ladite tige 2 est, par exemple, cylindrique. Pour empêcher la mise en rotation desdits moyens de serrage 3, on pourra prévoir un axe d'arrêt 27 traversant des orifices 28,29 situés dans ledit coulisseau 14 et ladite bague d'ouverture 23. Lesdits moyens de positionnement 11 sont constitués, notamment, d'une rondelle faisant ventouse dont une première partie 30a est destinée à être accrochée, par exemple, par collage, à l'ébauche 1, et dont l'autre 30b est assujettie à ladite tige 2, lesdites parties 30a, 30b de ladite rondelle coopérant entre elles par une interface crantée 31. Cette dernière est munie, éventuellement, d'un détrompeur permettant d'orienter l'ébauche 1. Lesdits moyens de maintien 8 sont prévus aptes, par exemple, à appliquer une dépression à l'extrémité supérieure de ladite tige 2, à l'aide de conduits 32 traversant celle-ci ainsi que lesdits moyens de positionnement 11. Lesdits conduits 32 sont reliés, notamment, à des moyens d'aspiration d'air, non représentés. A titre d'exemple non limitatif, le dispositif de préhension décrit plus haut pourra être utilisé de la manière suivante. On place tout d'abord ladite ébauche 1 sur ladite tige 2 à l'aide de ladite rondelle 30a, 30b, les brides 15 étant en position basse et fermée, comme illustré à la figure 1a, et on maintient ladite ébauche 1 par dépression. On ouvre ensuite lesdites brides 15 en rapprochant ladite bague d'ouverture 23 et ledit coulisseau 14 et on fait monter l'ensemble jusqu'au niveau de l'ébauche 1. On relâche alors la bague d'ouverture 23 ce qui permet la mise en place des brides 15 contre l'ébauche 1, comme illustré à la figure 1 b. Pendant le découpage, le maintien de l'ébauche 1 est ainsi assuré par la double action de la dépression et des brides, ce qui permet de travailler des matériaux difficiles, comme les polycarbonates. Après découpage de la pièce 6, la chute 7 descend vers le bas en compagnie de l'ensemble constitué des brides 15, du coulisseau 14 et des moyens d'ouverture 22, comme illustré à la figure 1c, la pièce 6 étant toujours maintenue par dépression, pour sa finition. L'invention concerne encore une machine de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, notamment pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut. Ladite machine de découpage comprend un dispositif de préhension tel que précédemment décrit ainsi qu'un outil de découpe 5 et des moyens, non représentés, pour déplacer ledit outil de découpe 5 par rapport à ladite ébauche 1, pour définir ladite pièce 6 dans celle-ci, et/ou par rapport à la dite pièce 6 pour sa finition. Ledit outil de découpe 5 est constitué, par exemple, d'une broche porte-outils 33, coopérant avec des organes 34 de découpe, notamment micro-fraises. Ladite broche est munie d'un moteur électrique haute-fréquence apte à entraîner l'organe 34, maintenu par une pince pneumatique. Lesdits moyens de déplacement pourront être constitués de moyens de pilotage de ladite broche 33, dans les trois directions de l'espace, sous le contrôle de moyens logiciels permettant la programmation des mouvements souhaités par un opérateur, comme cela est décrit, notamment dans le brevet français FR-2.697. 821. Ladite machine de découpage pourra en outre comprendre des moyens d'aspersion d'un liquide de refroidissement et/ou lubrification sur ledit outil de découpe 5. Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, procédé dans lequel : - on positionne ladite ébauche (1) sur un support (2) et on la maintient sur ledit support (2) au moins à l'aide de moyens de serrage (3) agissant au niveau des chants (4) de ladite ébauche (1), - on déplace relativement l'un par rapport à l'autre un outil de découpe (5) et ladite ébauche (1) en définissant, d'une part, ladite pièce (6), située au niveau dudit support (2) et, d'autre part, une chute annulaire de matière (7) maintenue par lesdits moyens de serrage (3) au niveau des chants (4) de ladite ébauche (1), - on escamote lesdits moyens de serrage (3) pour évacuer ladite chute (7) en retenant ladite pièce (6) au niveau dudit support (2) à l'aide de moyens de maintien (8), distincts desdits moyens de serrage (3), agissant au niveau d'une face (9) de ladite pièce (6), et on effectue une finition de ladite pièce (6) à l'aide dudit outil de découpe (5). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la finition de ladite pièce (6) est constituée par un polissage de ses chants (10). 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on effectue un ou plusieurs perçages localisés de ladite ébauche (1) à l'aide dudit outil de découpe (5). 4. Dispositif de préhension pour pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, destiné à être découpé à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ledit dispositif comprenant : - un support (2) muni de moyens de positionnement (11) de ladite ébauche (1), - des moyens de serrage (3) aptes à agir sur les chants (4) de ladite ébauche (1) au moins pour la maintenir en place sur ledit support (2), - des moyens de maintien (8) de ladite pièce (6) sur ledit support, après découpage de celle-ci dans ladite ébauche (1), lesdits moyens de maintien (8), distincts desdits moyens de serrage (3), étant aptes à agir sur une face (9) de ladite pièce (6), - des moyens d'escamotage (12) desdits moyens de serrage (3), aptes à permettre l'évacuation d'une chute annulaire de matière (7) obtenue après découpage de ladite pièce (6) dans ladite ébauche (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel : - ledit support (2) est constitué d'une tige, sensiblement verticale, - lesdits moyens d'escamotage (12) sont constitués d'un coulisseau (14), coulissant librement verticalement sur ladite tige (2), lesdits moyens de serrage (3) étant prévus en appui sur ledit coulisseau (14). 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens de serrage (3) sont constitués de brides (15) articulées radialement par rapport à ladite tige (2), et de moyens de rappel élastiques (16) desdites brides (15) vers ladite tige (2). 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel : - lesdites brides (15) sont au nombre de trois et sont espacées entre elles d'environ 120 0, - lesdits moyens de rappel (16) sont constitués d'un ou plusieurs ressorts (20) définissant un triangle sensiblement équilatéral situé dans un plan horizontal, les sommets dudit triangle étant assujettis à chacune desdites brides (15). 8. Dispositif selon la revendication 4 comprenant des moyens d'ouverture (22) desdits moyens de serrage (3). 9. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel : - lesdits moyens de positionnement (11) sont situés à l'extrémité supérieure de ladite tige (2), - lesdits moyens de maintien (8) sont aptes à appliquer une dépression à l'extrémité supérieure de ladite tige (2), à l'aide de conduits (32) traversant celle-ci et/ou lesdits moyens de positionnement (8). 10. Machine de découpage d'une pièce de matière présentant un contour donné, notamment verres de lunettes, à l'intérieur d'une ébauche de même matière, ladite machine comprenant un dispositif de préhension selon l'une quelconque des revendications 4 à 9 précédentes, ainsi qu'un outil de découpe (5) et des moyens pour déplacer ledit outil de découpe par rapport à ladite ébauche (1), pour définir ladite pièce (6) dans celle-ci, et/ou par rapport à ladite pièce (6), pour sa finition.