Brevet FR2962358A1 — publié le 20120113

Dispositif d'usinage de verre optique comportant un système antibruit et/ou antivibration et procédé associé La présente invention concerne un dispositif d'usinage de verres optiques, du type comprenant des moyens d'usinage d'un verre optique propres à engendrer un bruit et/ou une vibration primaire. Un tel dispositif est par exemple destiné à usiner des verres destinés à être montés sur des lunettes de vue, à partir d'une ébauche de lentille de forme standard, afin de les adapter à la forme de la monture. On connaît des dispositifs du type précité. FR 2 871 400 décrit l'un d'entre eux. Les moyens d'usinage du verre comportent notamment une meule ou une fraise et un arbre de support de la lentille. Lors de l'usinage du verre, la lentille, entraînée en rotation sur son support, est appliquée sur les moyens d'usinage, pour enlever de la matière. Par conséquent, les moyens d'usinage vibrent et engendrent des bruits et des vibrations qui peuvent être gênants pour l'utilisateur et peuvent un avoir un impact négatif sur la durée de vie du dispositif et/ou sur la qualité d'usinage du verre. Pour pallier ce problème, il est connu d'isoler la machine à l'aide de mousses ou d'autres matériaux absorbants. Ces mousses augmentent le poids, l'encombrement et le coût de la machine, pour un résultat qui peut être peu satisfaisant. Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'usinage de verre optique adapté pour atténuer les bruits et/ou vibrations engendrées par les moyens d'usinage, qui soit efficace et peu encombrant. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'usinage de verres optiques du type précité, caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre un système antibruit et/ou antivibration comprenant : au moins un capteur propre à mesurer une information représentative d'un bruit et/ou d'une vibration mesurée résultant du bruit et/ou de la vibration primaire ; au moins une source de bruit et/ou de vibration secondaire ; et au moins une unité de commande, raccordée au ou à chaque capteur et à la ou à chaque source de bruit et/ou de vibration secondaire, la ou chaque unité étant propre à piloter la ou chaque source de bruit et/ou de vibration secondaire sur la base d'au moins une information mesurée par le ou chaque capteur pour atténuer le bruit et/ou la vibration primaire engendrée par les moyens d'usinage. Le dispositif d'usinage de verres optiques selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - au moins un capteur est un capteur de référence, propre à mesurer une première information représentative principalement du bruit et/ou de la vibration primaire ; - le dispositif d'usinage comprend un support de lentille et un ensemble de meulage portant au moins un outil d'usinage du verre optique, le ou chaque capteur de référence étant fixé sur l'un des supports de lentille et ensemble de meulage ; - au moins un capteur est un capteur d'erreurs propre à mesurer une deuxième information représentative du bruit et/ou de la vibration résultant de la somme du bruit et/ou de la vibration primaire avec le bruit et/ou la vibration secondaire ; - au moins un capteur de bruit et/ou de vibrations comprend un microphone et/ou un accéléromètre ; - au moins une source de bruit et/ou de vibration secondaire comprend un haut- parleur et/ou un actionneur ; - l'unité de commande comprend au moins un filtre d'entrée pour filtrer au moins une information mesurée par au moins un capteur, en fonction de sa fréquence ; et - l'unité de commande comprend au moins un filtre basse fréquence avec avantageusement une fréquence de coupure à supérieure ou égale à I kHz et au moins un filtre haute fréquence avec avantageusement une fréquence de coupure inférieure ou égale à I kHz. L'invention a également pour objet un procédé d'atténuation d'un bruit et/ou d'une vibration primaire générée par des moyens d'usinage d'un dispositif d'usinage de verres optiques, ledit dispositif d'usinage comportant un système antibruit et/ou antivibration comprenant : au moins un capteur propre à mesurer une information représentative d'un bruit et/ou une vibration mesurée ; au moins une source de bruit et/ou de vibration secondaire ; et au moins une unité de commande, raccordée au ou à chaque capteur et à la ou à chaque source de bruit et/ou de vibration secondaire ; caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : mesure, par le ou chaque capteur, d'une information représentative d'un bruit et/ou une vibration mesurée résultant du bruit et/ou de la vibration primaire ; traitement de la ou de chaque information par l'unité de commande ; pilotage de la source de bruit et/ou de vibration secondaire par l'unité de commande sur la base de la ou chaque information mesurée par au moins un capteur de sorte que la source émette un bruit et/ou une vibration secondaire propre à atténuer le bruit et/ou la vibration primaire engendrée par les moyens d'usinage. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre la caractéristique suivante : - la ou chaque information est filtrée en entrée de l'unité de commande, en fonction de sa fréquence. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la Figure 1 représente une vue schématique, en coupe partielle suivant un plan vertical, d'une partie d'un dispositif selon l'invention ; la Figure 2 est une représentation schématique d'une unité de commande d'un système antibruit et/ou antivibration du dispositif de la Figure 1 ; la Figure 3 est un schéma de fonctionnement dudit système antibruit et/ou antivibration, pour l'atténuation d'un bruit primaire ; et la Figure 4 est un schéma de fonctionnement du même système antibruit et/ou antivibration, pour l'atténuation d'une vibration primaire. Dans tout ce qui suit, on distinguera les vibrations, mécaniques, se transmettant dans des matériaux solides, des bruits, acoustiques, se diffusant dans l'air. Le dispositif d'usinage 10 représenté sur la Figure 1 est destiné à réaliser un verre optique à partir d'une ébauche de lentille 11. Ce dispositif d'usinage 10 comporte des moyens d'usinage 12 propres à engendrer un bruit primaire B1 et une vibration primaire V1, un système antibruit et antivibration 14 et un bâti 20. Les moyens d'usinage 12 comprennent un ensemble de meulage 22, un support de lentille 24 et des moyens 28 de réglage de la position relative du support de lentille 24 par rapport à l'ensemble de meulage 22. Le bâti 20 délimite une chambre de meulage 30 destinée à contenir l'ébauche de lentille 11, le support de lentille 24 et l'ensemble de meulage 22. L'ensemble de meulage 22 comprend un train de meules 32 monté rotatif autour d'un premier axe A-A' horizontal dans un support de meules 34 et entraîné en rotation par un moteur de meulage (non représenté). Le train de meules 32 est composé de plusieurs meules 32A à 32D juxtaposées. Chaque meule est associée à un type de verre à meuler et à une étape du procédé de meulage. Par exemple, la meule 32A est associée à l'ébauchage de verres minéraux, la meule 32B à l'ébauchage de verres synthétiques, la meule 32C à la finition avec biseautage, et la meule 32D au polissage avec biseautage. En option ou en variante, le train de meules 32 est équipé de meules de finition et/ou de polissage sans biseautage. Le train de meules 32 est monté solidairement sur un arbre de meules 36, lui-même monté libre en rotation dans le support de meules 34 autour du premier axe A-A'. Dans cet exemple, une partie inférieure 38 du support de meules 34 est montée coulissante suivant une direction axiale parallèle au premier axe A-A' sur une barre 40 de coulissement, pour pouvoir placer l'ébauche de lentille 11 successivement en regard des différentes meules 32A à 32D. Le support de lentille 24 comprend un chariot 42 monté basculant sur le bâti 20 et muni de deux demi-arbres 44A et 44B adaptés pour saisir l'ébauche de lentille 11, et un moteur 46 d'entraînement en rotation de l'ébauche de lentille 11. Les demi-arbres 44A et 44B sont disposés suivant un second axe B-B' horizontal, parallèle au premier axe A-A'. Ils sont munis d'extrémités libres 48A et 48B en regard l'une de l'autre, adaptées pour saisir l'ébauche de lentille 11. Le moteur d'entraînement 46 entraîne en rotation autour du second axe B-B' le demi-arbre 44A et le demi-arbre 44B par un mécanisme de transmission (non représenté). Les moyens de réglage 28 comprennent un mécanisme 50 d'entraînement d'une tige de guidage, ou touche, 52, montée mobile le long d'un troisième axe D-D' sensiblement perpendiculaire aux premier A-A' et deuxième B-B' axes. Dans l'exemple représenté, le mécanisme d'entraînement 50 comprend une vis sans fin 53 d'entraînement en coopération avec un écrou 54. La vis 52 est montée rotative sur le bâti 20 et est disposée selon une direction sensiblement parallèle à l'axe D-D'. Cette vis d'entraînement 53 est entraînée en rotation par un moteur 56 solidaire du bâti 20. Par ailleurs, l'extrémité inférieure de la touche 52 est fixée à l'écrou 54 et l'extrémité supérieure de la touche 52 est en appui contre le chariot 42 du support de lentille 24. La touche 52 est ainsi propre à régler la distance maximale entre le premier axe A- A' et le deuxième axe B-B', en fonction de l'angle de rotation de l'ébauche de lentille 11. L'ensemble de meulage 22 et le support de lentille 24 forment des sources primaires 58 du bruit primaire B1 et de la vibration primaire V1. Le système antibruit et antivibration 14 est destiné à atténuer ces bruit B1 et vibration V1 primaires. A cette fin, le système antibruit et antivibration 14 comprend des capteurs 60, 62, 64, 66, 68, des sources secondaires 70, 72 d'un bruit secondaire B2 et d'une vibration secondaire V2, et une unité de commande 80. Chaque capteur 60, 62, 64, 66, 68 est propre à mesurer une information 11, 12 représentative d'un bruit et/ou d'une vibration mesurée résultant du bruit primaire B1 et/ou de la vibration primaire V1. Les capteurs 60, 62, 64, 66, 68 comprennent ainsi des microphones 60, 62 pour mesurer des bruits et des accéléromètres 64, 66, 68 pour mesurer des vibrations. Parmi ces capteurs, les capteurs 60, 64 et 66 sont des capteurs de référence et sont propres à mesurer une première information 11, représentative principalement du bruit primaire B1 pour le capteur 60 et de la vibration primaire V1 pour les capteurs 64 et 66. Les autres capteurs 62 et 68 sont des capteurs d'erreur et sont propres à mesurer une deuxième information 12, représentative principalement de la somme du bruit primaire B1 et du bruit secondaire B2 pour le capteur 62 et de la somme de la vibration primaire V1 et de la vibration secondaire V2 pour le capteur 68. Les capteurs de référence 60, 64, 66 sont fixés sur ou auprès des sources primaires 58, c'est-à-dire sur ou auprès de l'ensemble de meulage 22 et du support de lentille 24. Les capteurs d'erreurs 62, 66 sont eux fixés à distance des sources primaires 58, sur le bâti 20. Dans l'exemple représenté, le microphone de référence 60 est fixé sur le support de lentille 24, le microphone d'erreur 62 est fixé sur le bâti 20, à l'intérieur de la chambre de meulage 30, l'accéléromètre de référence 64 est fixé sur le chariot 42 du support de lentille 24, l'accéléromètre de référence 66 est fixé sur la partie inférieure 38 du support de meules 34 et l'accéléromètre d'erreur 68 est fixé sur le bâti 20, à l'intérieur de la chambre de meulage 30. En variante, le système 14 ne comporte que des capteurs d'erreurs ou de référence. Dans une autre variante, un même capteur est à la fois un capteur d'erreur et un capteur de référence. Les sources secondaires 70, 72 comprennent un haut parleur 70 pour émettre le bruit secondaire B2 et un actionneur 72 pour émettre la vibration secondaire V2. Chaque source secondaire 70, 72 est pilotée par l'unité de commande 80. Dans l'exemple représenté, le haut parleur 70 et l'actionneur 72 sont fixés sur le bâti 20, respectivement à l'intérieur et à l'extérieur de la chambre de meulage 30. L'unité de commande 80 est raccordée à chaque capteur 60, 62, 64, 68 et à chaque source secondaire 70, 72. Elle est propre à piloter les sources secondaires 70, 72 sur la base des informations 11, 12 mesurées par les capteurs 60, 62, 64, 68 de façon à atténuer le bruit primaire B1 et la vibration primaire V1. De préférence, l'unité de commande 80 comprend des processeurs analogiques de type DSP. Cela lui permet de présenter un temps de réponse suffisamment rapide, par exemple inférieur à 1 ms. La Figure 2 donne une représentation détaillée de l'unité de commande 80. L'unité de commande 80 comprend deux entrées El et E2 et deux sorties S1 et S2. La première entrée El est raccordée aux capteurs de référence 60, 64, 66. La deuxième entrée E2 est reliée aux capteurs d'erreur 62, 68. La première sortie S1 est raccordée à la source secondaire 70 de bruit secondaire B2. La deuxième sortie S2 est reliée à la source secondaire 72 de vibration secondaire V2. L'unité de commande 80 comprend deux premiers filtres 82 et 84 reliés à la première entrée E1, deux deuxièmes filtres 86 et 88 reliés à la deuxième entrée E2 et une unité de traitement de données 90. Les premiers filtres 82, 84 sont disposés en parallèle. Les deuxièmes filtres 86, 88 sont également disposés en parallèle. Les filtres 82 et 86 sont des filtres passe-bas avec une fréquence de coupure supérieure ou égale à 1 kHz. Les filtres 84 et 88 sont des filtres passe-haut avec une fréquence de coupure inférieure ou égale à I kHz. L'unité de traitement de données 90 comprend deux unités de calcul 92 et 94. La première unité de calcul 92 est reliée au premier filtre passe-haut 84, au deuxième filtre passe-haut 88 et à la première sortie S1. Elle est propre à amplifier un premier signal de commande Cl issu du premier filtre passe-haut 84 et à le déphaser de 180° de façon à générer un premier signal de pilotage P1 envoyé vers la première sortie S1. Elle est également propre à adapter le premier signal de pilotage P1 en fonction d'un premier signal de retour R1 issu du deuxième filtre passe-haut 88. La deuxième unité de calcul 94 est reliée au premier filtre passe-bas 82, au deuxième filtre passe-bas 86 et à la deuxième sortie S2. Elle est propre à amplifier un deuxième signal de commande C2 issu du premier filtre passe-bas 82 et à le déphaser de 180° de façon à générer un deuxième signal de pilotage P2 envoyé vers la deuxième sortie S2. Elle est également propre à adapter le deuxième signal de pilotage P2 en fonction d'un deuxième signal de retour R2 issu du deuxième filtre passe-bas 86. Lors de l'usinage d'un verre ophtalmique, l'ébauche de lentille 11, placée sur le support de lentille 24, est entraînée en rotation autour du deuxième axe B-B' du support 24 par le moteur d'entraînement 46 de façon à être orientée selon différentes positions angulaires. Pour chaque position angulaire, elle est placée au contact du train de meule 32 de façon à être usinée. La rotation de l'ébauche de lentille 11 autour du deuxième axe B-B' et l'usinage de l'ébauche de lentille 11 par les meules 32A à 32D du train de meule 32 engendrent un bruit et une vibration primaire B1, V1. Le procédé d'atténuation du bruit primaire B1 par le système 14 va maintenant être décrit, en regard de la Figure 3. Le microphone de référence 60 mesure une première information 11 représentative principalement du bruit primaire B1. Cette première information 11 est transférée à l'unité de commande 80 pour traitement. La première information 11 est filtrée par le premier filtre passe-haut 84. 11 en résulte le premier signal de commande Cl, qui est transmis à la première unité de calcul 92. La première unité de calcul 92 amplifie le signal de commande Cl et le déphase de 180°, de façon à produire le premier signal de pilotage P1 pour piloter le haut-parleur 70. En réponse au premier signal de pilotage P1, le haut-parleur 70 engendre un bruit secondaire B2 sensiblement en opposition de phase avec le bruit primaire B1, de façon à atténuer le bruit primaire B1. Le microphone d'erreur 62 mesure une deuxième information 12 représentative du bruit résultant de la somme des bruits primaire B1 et secondaire B2. Cette deuxième information 12 est transférée à l'unité de commande 80, où elle est filtrée par le deuxième filtre passe-haut 88. Il en résulte le premier signal de retour R1, qui est transmis à la première unité de calcul 92. En fonction du premier signal de retour R1 qu'elle reçoit, la première unité de calcul 92 adapte le premier signal de pilotage P1 en modifiant l'amplification et/ou le déphasage qu'elle applique au premier signal de commande C1. Le procédé d'atténuation de la vibration primaire V1 par le système 14 va maintenant être décrit, en regard de la Figure 4. Les accéléromètres de référence 64, 66 mesurent une première information 11 représentative principalement de la vibration primaire V1. Cette première information 11 est transférée à l'unité de commande 80 pour traitement. La première information 11 est filtrée par le premier filtre passe-bas 82. Il en résulte le deuxième signal de commande C2, qui est transmis à la deuxième unité de calcul 94. La deuxième unité de calcul 94 amplifie le signal de commande C2 et le déphase de 180°, de façon à produire le deuxième signal de pilotage P2 pour piloter l'actionneur 72. En réponse au deuxième signal de pilotage P2, l'actionneur 72 engendre une vibration secondaire V2 sensiblement en opposition de phase avec la vibration primaire V1, de façon à atténuer la vibration primaire V1. L'accéléromètre d'erreur 68 mesure une deuxième information 12 représentative de la vibration résultant de la somme des vibrations primaire V1 et secondaire V2. Cette deuxième information 12 est transférée à l'unité de commande 80, où elle est filtrée par le deuxième filtre passe-bas 86. 11 en résulte le deuxième signal de retour R2, qui est transmis à la deuxième unité de calcul 94. En fonction du deuxième signal de retour R2 qu'elle reçoit, la deuxième unité de calcul 94 adapte le deuxième signal de pilotage P2 en modifiant l'amplification et/ou le déphasage qu'elle applique au deuxième signal de commande C2. Le dispositif d'usinage qui a été décrit constitue un mode de réalisation préféré de l'invention. Toutefois, l'unité de commande peut être adaptée afin de piloter les sources secondaires en boucle ouverte, c'est-à-dire sans deuxième information fournie par les capteurs d'erreur. En variante, l'unité de commande peut être adaptée pour piloter les sources secondaires à partir des seules deuxièmes informations fournies par les capteurs d'erreurs, sans première information représentative des bruit et vibration primaires. En outre, il est possible de doter le dispositif d'usinage d'un simple système antibruit qui ne soit pas conçu pour atténuer la vibration primaire, ou a contrario de le doter d'un simple système antivibration qui ne soit pas conçu pour atténuer le bruit primaire. Grâce à l'invention, les bruits et vibrations engendrées par les moyens d'usinage de verre optique sont atténuées, ce qui permet d'augmenter la durée de vie des éléments du dispositif et rend l'utilisation du dispositif plus confortable pour les utilisateurs. En outre, le système utilisé pour atténuer les bruits est efficace et peu encombrant. Enfin, le fait d'utiliser des capteurs de référence et des capteurs d'erreur et de traiter séparément les signaux basse fréquence et les signaux haute fréquence permet d'améliorer l'atténuation. REVENDICATIONS1.- Dispositif (10) d'usinage de verres optiques comportant des moyens d'usinage (12) d'un verre optique (11) propres à engendrer un bruit et/ou une vibration primaire (B1, V1), caractérisé en ce que le dispositif (10) comporte en outre un système antibruit et/ou antivibration (14) comprenant : au moins un capteur (60, 62, 64, 66, 68) propre à mesurer une information (11, 12) représentative d'un bruit et/ou d'une vibration mesurée résultant du bruit et/ou de la vibration primaire (B1, V1) ; au moins une source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2) ; et au moins une unité de commande (80), raccordée au ou à chaque capteur (60, 62, 64, 66, 68) et à la ou à chaque source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2), la ou chaque unité (80) étant propre à piloter la ou chaque source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2) sur la base d'au moins une information (11, 12) mesurée par le ou chaque capteur (60, 62, 64, 66, 68) pour atténuer le bruit et/ou la vibration primaire (B1, V1) engendrée par les moyens d'usinage (12). 2.- Dispositif d'usinage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au 20 moins un capteur (60, 64, 66) est un capteur de référence, propre à mesurer une première information (11) représentative principalement du bruit et/ou de la vibration primaire (B1, V1). 3.- Dispositif d'usinage (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il 25 comprend un support de lentille (24) et un ensemble de meulage (22) portant au moins un outil (32) d'usinage du verre optique (11), le ou chaque capteur de référence (60, 64, 66) étant fixé sur l'un des supports de lentille (24) et ensemble de meulage (22). 4.- Dispositif d'usinage (10) selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un capteur (62, 68) est un capteur d'erreurs propre à mesurer une deuxième information (12) représentative du bruit et/ou de la vibration résultant de la somme du bruit et/ou de la vibration primaire (B1, V1) avec le bruit et/ou la vibration secondaire (B2, V2). 15 5.- Dispositif d'usinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un capteur de bruit et/ou de vibrations (60, 62, 64, 66, 68) comprend un microphone (60, 62) et/ou un accéléromètre (64, 66, 68). 6.- Dispositif d'usinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2) comprend un haut-parleur (70) et/ou un actionneur (72). 7.- Dispositif d'usinage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (80) comprend au moins un filtre d'entrée (82, 84, 86, 88) pour filtrer au moins une information (11, 12) mesurée par au moins un capteur (60, 62, 64, 66, 68), en fonction de sa fréquence. 8.- Dispositif d'usinage (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de commande (80) comprend au moins un filtre basse fréquence (82, 86) avec avantageusement une fréquence de coupure à supérieure ou égale à I kHz et au moins un filtre haute fréquence (84, 88) avec avantageusement une fréquence de coupure inférieure ou égale à I kHz. 9.- Procédé d'atténuation d'un bruit et/ou d'une vibration primaire (B1, V1) générée par des moyens d'usinage (12) d'un dispositif (10) d'usinage de verres optiques, ledit dispositif d'usinage (10) comportant un système antibruit et/ou antivibration (14) comprenant : au moins un capteur (60, 62, 64, 66, 68) propre à mesurer une information (11, 12) représentative d'un bruit et/ou une vibration mesurée ; au moins une source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2) ; et au moins une unité de commande (80), raccordée au ou à chaque capteur (60, 62, 64, 66, 68) et à la ou à chaque source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2) ; caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : mesure, par le ou chaque capteur (60, 62, 64, 66, 68), d'une information (11, 12) représentative d'un bruit et/ou une vibration mesurée résultant du bruit et/ou de la vibration primaire (B1, V1) ; traitement de la ou de chaque information (11, 12) par l'unité de commande (80) ;pilotage de la source (70, 72) de bruit et/ou de vibration secondaire (B2, V2) par l'unité de commande (80) sur la base de la ou chaque information (11, 12) mesurée par au moins un capteur (60, 62, 64, 66, 68) de sorte que la source (70, 72) émette un bruit et/ou une vibration secondaire (B2, V2) propre à atténuer le bruit et/ou la vibration primaire (B1, V1) engendrée par les moyens d'usinage (12). 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la ou chaque information (11, 12) est filtrée en entrée de l'unité de commande (80), en fonction de sa fréquence.