Brevet FR2983755A1 — publié le 20130614

La présente invention concerne une méthode de maintien à l'aide d'aimants, d'un verre de lunettes sur une machine type fraiseuse en vue d'opérations d'usinages. Etat de la technique Les verres de lunettes sont fabriqués par moulage ou sur- façage, les faces bombées convexes ou concaves sont de différents rayons de courbure selon le défaut visuel de la personne qui les utilisera. Ils sont ronds, d'un diamètre pouvant varier de 50 à 80mm environ, ces verres sont ensuite usinés sur des meuleu- ses, par les ateliers industriels ou par les opticiens Les verres sont insérés dans les meuleuses, afin de leur donner la forme définitive, une pièce type ventouse est positionnée sur le verre, en coïncidence avec le centre optique qui coïncidera lui-même avec le centre pupillaire du porteur, cette ventouse est maintenue à la surface du verre par un adhésif double face, cette ventouse est positionnée dans la meuleuse, emboîtée sur un embout d'axe de forme adéquate pour recevoir cette ventouse sans qu'elle puisse subir de rotation, l'ensemble est maintenu fermement par un vérin longitudinal, le verre peut ainsi tourner selon cet axe longitudinal, ce qui permet à des outils de type meules, fraises, forets, d'effectuer des opérations d'usinage sur tout le pourtour du verre, à l'exclusion de la partie centrale qui correspond à la zone de la ventouse. Ces machines sont principalement destinées à meuler les verre, les modèles récents comportent en plus une fraise de petit diamètre, environ lmm destinée à effectuer des perçages,des gravures ou des découpes partielles ou com- plètes sur le pourtour du verre, ces machines sont complexes et coûteuses, les réglages doivent être fréquents car l'association des mouvements linéaires et rotatifs est difficile à régler. Il existe aussi des machines assistées par ordinateur, de conception plus simple, du type mini fraiseuse 3 axes qui conviennent parfaitement aux perçages, gravures ou petites découpes Sur ce type de machine, le verre est maintenu avec sa ventouse dans une pièce de type « pince-étau », le verre est parfaitement fixé pendant l'usinage, mais à cause de la « pince-étau » , l'outil de fraisage ne peut usiner le verre que partiellement car la surface du verre est inaccessible à l'endroit de la pince, donc il est impossible de réaliser une découpe complète autour du verre. Le maintien du verre simplement par l'adhésif double face ne convient pas car la plupart des verres sont traités hydrophobes, et de ce fait très peu adhérents, donc le verre se décollerait pendant l'usinage La surface du verre n'étant jamais plate, tous les systè- mes de maintien de pièce pendant l'usinage tels que le collage par adhésif double face, aspiration, bridage mécanique etc. sont inutilisables sur des verres de lunettes. Objet de l'invention L'objet de cette invention est d'obtenir un maintien d'un verre de lunette, pour effectuer sur ce verre différentes opérations comme des gravures, des perçages ou de la découpe partielle ou totale sur une machine type mini frai- seuse 3 axes. Brève description des dessins Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue du verre brut et d'un exemple de découpe à réaliser. - la figure 2 est une vue détaillée du verre, de la ventouse et du gabarit de mesure de la courbure. - la figure 3 est une vue eclatée, en coupe et assemblée de l'aimant inférieur inséré dans sa capsule. - la figure 4 est une vue détaillée du positionnement du verre sur la base. - la figure 5 est une vue du dispositif de pré- hension de l'aimant supérieur - la figure 6 est une succession de vues du cycle de pose et dépose de l'aimant supérieur en position de mise en place et retrait pour l'usinage. - La figure 7 est une vue en coupe de l'ensemble - La figure 8 est une vue détaillée de la pièce appelée « fourche » et de l'aimant. - Exposé de l'invention L'objectif des cette invention est de pouvoir découper un verre de lunettes sur une machine type mini fraiseuse 3 axes pilotée par ordinateur, à l'aide d'une fraise de petit diamètre, environ lmm, qui découpera le verre (figl1) selon une forme quelconque, simple ou fantaisie (fig 1-2). Pour la découpe complète en une seule passe, tout autour du verre, il est nécessaire de laisser libre la zone de travail de l'outil, donc il n'est pas possible d'utiliser un système de maintien par serrage du type étau. L'invention porte sur le serrage du verre sur une pièce inférieure, appelée « base » (fig4-7) dans laquelle un aimant puissant du type «néodyme» c'est-à-dire à effet magnétique sans contact, est intégré, (fig4-5) et par un aimant du même type placé au dessus du verre qu'on appel- lera « aimant supérieur » (fig4-1). L'attirance entre les 2 aimants emprisonne le verre en le maintenant plaqué sur la base. Pour assurer une bonne tenue de ce verre, afin qu'il ne bouge pas pendant la découpe à la fraise, un adhésif dou- ble face sera collé sur la face inférieure du verre (fig4-3), le verre sera collé par cet adhésif sur une pièce qu'on appellera « ventouse» (fig4-4) qui elle-même sera insérée dans un évidement pratiqué dans la base. La forme inférieure de la ventouse sera rectangulaire ou autre forme mais non circulaire de façon à venir s'emboîter dans un évidement pratiqué dans la base afin qu'elle soit bien maintenue, ne risque pas de se déplacer ni de tourner sur elle-même, on peut imaginer d'autres systèmes tels que des ergots, fentes, détrompeur etc. pour le maintien de le ventouse. La partie supérieure de la ventouse, destinée à être en contact avec la face du verre par l'intermédiaire de l'adhésif double face, sera de rayon de courbure le plus proche possible de celui du verre(fig2-3), de façon à ob- tenir une surface de contact la plus grande possible pour une tenue maximale. Comme les verres ont des courbures différentes selon la puissance de la correction, il est prévu une gamme de ventouses de courbures différentes , par exemple qui cor- respondraient aux courbures rencontrées le plus fréquem- ment, ces courbures appelées « bases » dans le cas de verres optiques seront échelonnées entre base 1 à 10 On peut envisager des courbures concaves et convexes selon le sens de placement du verre, face convexe ou concave vers le haut. Pour connaître le rayon de courbure, le professionnel peut utiliser un appareil appelé sphéromètre qui indique la base de la face, mais on peut aussi plus simplement utiliser un gabarit représentant les bases couran- tes(fig2-2). La tenue de l'ensemble doit être suffisante pour éviter que la pression de la fraise sur le verre pendant la découpe provoque un déplacement ou vibration du verre. L'aimant supérieur (fig3-2)sera inséré dans un boîtier (fig3-5) afin de le protéger des chocs, éviter le contact direct avec le verre, de plus une protection en caoutchouc sera collée sous le boîtier pour assurer un contact plus doux contre le verre et l'empêcher de glisser(fig3- 4) Ce boîtier comportera dans sa partie supérieure une forme (fig3-l)qui permettra à une pièce qu'on appellera « fourche» de le manipuler pour la pose et dépose. On procèdera à la pose de l'aimant par un mécanisme qu'on appellera «bloqueur», afin que l'aimant soit posé délica- tement en le retenant pour compenser l'attirance magnétique entre les 2 aimants. L'aimant positionné au-dessus du verre, aligné selon l'axe vertical au-dessus de la ventouse entre en contact avec le verre, attiré par la force magnétique de l'aimant inférieur situé sous la ventouse, de ce fait le verre est immobilisé et la zone d'usinage tout autour de l'aimant supérieur est libre d'accès pour le déplacement de la fraise. A la fin de l'usinage, l'aimant est retiré par la même méthode que pour sa pose. Le bloqueur sera un accessoire soit indépendant, soit intégré à la machine d'usinage Son usage est de maintenir l'aimant supérieur à l'extrémité d'une pièce mobile verticalement Cette pièce sera déplaçable verticalement par un système mécanique avec un ressort de rappel ou un frein pour compenser l'attirance magnétique, tout mécanisme peut être envisagé, parallélogramme, tubes coulissants crémaillère etc., l'essentiel étant que l'aimant descende verticale- ment dans l'axe de l'aimant inférieur afin que l'aimant supérieur soit toujours placé au centre de la forme à usiner de façon à ce que l'outil passe autour sans entrer en contact avec lui L'aimant supérieur sera positionné dans une pièce qu'on appellera « fourche», tout mécanisme peut être envisagé pour tenir l'aimant et le libérer lorsqu'il est en contact, fourche rétractable, pince, goupille etc. L'aimant supérieur doit être solidaire du bras de posi- tionnement du bloqueur afin d'éviter de l'égarer ou de la voir s'aimanter tout seul sur une surface métallique quelconque proche, pour cela il est prévu un système mécanique décrit ci-après : La partie supérieure de l'aimant (fig5-1) s'emboite los- qu'il est en appui à la surface du verre, dans un évidement à l'extrémité du bras de posage. Lorsqu'il est enfoncé, il comprime un ressort (fig5-2), la pièce coulissante appelée « fourche » est insérée sous la partie supérieure de l'aimant (fig5-3) ,lorqu'on rela- che la pression sur le ressort, c'est-à-dire lorsqu'on relève le bras de posage, l'aimant est plaqué vers la pièce « fourche » qui est munie à son extrémité d'une partie saillante qui remonte empêchant l'aimant de se dé- placer, la manipulation à effectuer pour pouvoir enlever l'aimant du bras est la combinaison de 2 gestes, repousser l'aimant vers le haut et tirer la pièce « fourche » pour le libérer, ce qui empêche l'aimant de se libérer sans intervention volontaire de l'utilisateur. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention La face avant du verre (1-1), qui sera notre surface en contact avec la ventouse (2-3)dans notre exemple, est mesurée à l'aide d'un accessoire ou d'un jeu de gabarit (2-2) La ventouse 2-3 correspondant au plus près à la courbure mesurée sera collé par l'intermédiaire d'une pastille adhésive double face 4-3 à la surface du verre, centrée selon les mesures habituellement pratiquées par les opticiens. Le verre sera alors positionné sur la base (fig 4-8), la ventouse encastrée dans le logement prévu à cet effet (fig 4-5) L'aimant 5-1, est inséré dans la fourche , il sera pri- sonnier dans cette pièce 5-3 afin qu'il ne puisse être enlevé uniquement lorsqu'il est dans la position de dépose sur le verre. Le mécanisme de cet exemple montre que la fourche intégrée au bras de dépose peut être déplacée pour libérer l'aimant, uniquement lorsque le bras de dépose est posi- tionné à l'aplomb du verre, et descendu au contact de la surface de ce verre. Le bras de dépose sera mis en position alignée verticalement au-dessus du verre et de l'aimant inférieur par un mécanisme, dans notre exemple rotatif (fig.6) ensuite la fourche sera descendue jusqu'au contact du verre ( fig. 6-3) ,pour compenser l'attirance entre les 2 aimants, un ressort (fig 7-10). sera utilisé. L'aimant supérieur sera plaqué sur le verre (fug6-3), il sera libéré de la fourche par coulissage de cette der- nière (fig 6-4), on peut imaginer un dégagement par rotation (fig 6-6) , la fourche sera alors remontée ( fig 65) et dégagée pour libérer l'espace en vue des usinages, l'aimant supérieur restera plaqué sur le verre attiré par l'aimant inférieur (fig 6-6) L'usinage peut s'opérer sans contrainte, puisque la totalité de la zone à usiner est libre (fig6-7) A la fin de l'usinage (fig 6-8), l'ensemble est replacé sous le bloqueur, pour effectuer le retrait de l'aimant supérieur35 REVENDICATIONS1. Dispositif de maintien d'un verre de lunettes sur une machine de type fraiseuse numérique, en vue de son usinage, sans partie de pièce de maintien empêchant le libre déplacement de l'outil le long du tracé de découpe autour du centre du verre (figl). 2. Dispositif selon revendication 1, dans lequel le verre est collé contre une pièce appelée « ven- touse »(fig2-3) dont la forme est la plus proche possible de la courbure du verre(fig2-4) 3. Dispositif selon revendication 1, dans lequel la ventouse est insérée dans un évidement pratiqué dans la base (fig4-5) de façon à la maintenir pour l'empêcher de se déplacer ou tourner. 4. Dispositif selon revendication 1, dans lequel un aimant est posé au dessus du verre (fig4-8), attiré par un autre aimant placé au dessous du verre (fig7-1) de façon à plaquer le verre sur la base. 5. Dispositif selon revendication 4, comprenant un moyen de mise en place de l'aimant(fig 6). 6. Dispositif selon revendication 4, dans lequel le bras de posage est pourvu d'une pièce assurant le maintien de l'aimant lorsqu'il n'est pas posé sur le verre (fig 7). 7. Dispositif selon revendication 4, dans lequel la pièce comporte un profil étudié pour empêcher l'aimant de sortir de son logement en position de retrait (fig 8). 8. Dispositif selon revendication 4 ,dans lequel la partie supérieure de l'aimant comporte un profil per- mettant de tenir l'aimant(fig8). 9. Dispositif selon revendication 1, dans lequel le bras de posage est rétracté après la pose de l'aimant pour dégager la zone d'usinage (fig 6-6) . 10. Dispositif selon revendication 1, dans lequelle bras de posage vient en appui contre un ressort de compression faisant opposition à l'attirance magnétique entre les deux aimant (fig 7-10). 11. Dispositif selon revendication 1, dans lequel le bras de posage, en position de retrait est abaissé pour permettre le passage de la pièce d'usinage de la machine (fig 6-7). 12. Dispositif selon revendication 4, dans lequel l'aimant supérieur qui vient en appui contre le verre comporte un revêtement souple type caoutchouc pour adou- cir le contact contre le verre (fig 3-4). 13. Dispositif selon revendication 4, dans lequel l'aimant supérieur est inséré dans une capsule (fig 3) qui pourra avoir la forme adéquate pour sa manipulation (fig 3-1).