EP2380701A1 - Procédé de détourage d'une lentille ophtalmique de lunettes - Google Patents

Procédé de détourage d'une lentille ophtalmique de lunettes Download PDF

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EP2380701A1
EP2380701A1 EP11290178A EP11290178A EP2380701A1 EP 2380701 A1 EP2380701 A1 EP 2380701A1 EP 11290178 A EP11290178 A EP 11290178A EP 11290178 A EP11290178 A EP 11290178A EP 2380701 A1 EP2380701 A1 EP 2380701A1
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EP
European Patent Office
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tool
desired contour
machining
blocking
blocking position
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EP11290178A
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German (de)
English (en)
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EP2380701B9 (fr
EP2380701B1 (fr
Inventor
Cédric LEMAIRE
Philippe Pinault
David Tang
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EssilorLuxottica SA
Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/14—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of optical work, e.g. lenses, prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • B24B13/0055—Positioning of lenses; Marking of lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061—Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically
    • B24B41/062—Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically between centres; Dogs

Definitions

  • the present invention relates to a method of trimming an ophthalmic lens to a desired contour, for mounting in a spectacle frame.
  • It relates more specifically to the determination of a locking position of the lens on a locking medium on which the lens is maintained during its trimming.
  • This method is particularly suitable for trimming ophthalmic lenses whose contour has a complex shape, including negative curvature zones.
  • an ophthalmic lens for mounting on a circled, semi-rimless or no-circle (or "pierced") spectacle frame is achieved by acquiring the desired contour according to which the ophthalmic lens is to be cut off to fit to the shape of this eyeglass frame.
  • This contour is positioned on the lens according to the optical reference of the lens so that the latter is, when worn, properly positioned in front of the eyes of the wearer. The lens is then cut off following this desired contour.
  • ophthalmic lenses intended to be cut off according to contours of complex shapes including, for example, curved zones towards the center of the lens, called zones of negative curvature.
  • These negative curvature zones generally correspond to decorative details of the contour of the lens and need to be machined by a tool of diameter less than the diameter of the grinding wheel commonly used to cut the lens. We for example, uses a milling tool of a few millimeters in diameter.
  • the internal cutting limit is defined around the blocking support and corresponds to the zone around this support in which the machining tool in question can not access, because of the risk of interference between the tool (or the door tool) and the locking bracket.
  • the invention it is possible to detect, even before the setting of the blocking support on the lens (generally at the optical center or at the boxing center of the lens), the risks of interference between the tool of machining and blocking bracket.
  • envelope will be used to designate the surface that delimits a volume considered.
  • the envelope of an object in motion will in particular designate the surface in which is circumscribed all the positions of the object when it moves according to the movement considered.
  • the technical part of the optician's profession is to mount a pair of ophthalmic lenses on a frame selected by the future wearer of the pair of glasses.
  • This clipping operation is generally performed in three successive stages of roughing, finishing and finishing.
  • the roughing step consists of bringing the initial contour of the lens back to a near or identical contour of the desired contour.
  • the finishing operation consists of beveling the edge of the lens if it is intended to be mounted on a circled spectacle frame, or to groove the edge of the lens if it is intended to be mounted on a frame of semi-rimmed glasses.
  • the finishing step consists of polishing and chamfering as necessary the sharp edges of the edge of the lens.
  • the clipping method according to the invention applies here to all of these steps.
  • an ophthalmic lens 10 has two front 14 and rear 15 optical faces, and an initially circular wafer 16 which should be returned to the shape of the desired contour, so that the ophthalmic lens can then be attached to the selected eyeglass frame.
  • the method according to the present invention applies to any type of contour, regular or not. However, it applies particularly advantageously to ophthalmic lenses to be cut on desired contours of irregular shapes, and to assemble with frames of pierced type spectacles (In which the branches and the bridge of the frame have means for fixing to drilling holes made in the lenses).
  • the desired contour 11 considered in projection in a general mean plane of the ophthalmic lens not yet cut-off, comprises a regular lower sector and an irregular upper sector AD.
  • This upper sector is formed of several complex regions delimited respectively by the points A, B, C and D.
  • Each complex region A-B, B-C, C-D has one or more zones of negative curvature. These areas of negative curvature are areas in which the desired contour 11 is concave.
  • boxing center forms the origin of the benchmark of the reference of the ophthalmic lens.
  • the average plane of the ophthalmic lens is defined as the plane which contains the circular rear edge of the lens which has not yet been cut off.
  • the desired contour 11 then corresponds to the projection in this mean plane of the three-dimensional contour along which the lens must be cut off.
  • this ophthalmic lens 10 To cut off this ophthalmic lens 10, it is placed in a machining device 200 known in itself, such as that described in the document W02008 / 043910 .
  • this computing and control device 100 is integrated in the electronic and / or computer system of the grinder 200.
  • the support means 210 of the ophthalmic lens 10 here more specifically comprise two shafts and rotation drive 211 of the ophthalmic lens 10 to be cut. These two shafts 211 are aligned with each other along the blocking axis A2.
  • Each of these shafts 211 has a free end which faces the other, one of which is equipped with a locking nose 214 of the ophthalmic lens 10 and the other of which is equipped with a receiving means 213. a locking accessory 215 of the lens (prepositioned on the lens at the time of its blocking).
  • This locking accessory is conventionally positioned on the ophthalmic lens at a given point and with a given orientation, which makes it possible to locate the position of the reference frame of the ophthalmic lens relative to the reference frame of the frame 203 of the machining device 200.
  • this blocking accessory 215 comprises a body arranged to cooperate with the corresponding shaft 211 of the grinder 200, and an adhesive patch arranged to stick to the front optical face 14 of the ophthalmic lens.
  • the nose and the locking accessory 214, 215. It is then possible to define around the axis of blocking A2 a surface, called inaccessibility envelope B1, in which it is not possible to machine the ophthalmic lens 10. Since the nose and locking accessory 214, 215 here have the same contour of known transverse dimension (typically, a circular contour of known or rectangular diameter of known sides), the inaccessibility envelope B1 is defined as the cylinder of revolution about the locking pin A2, which has a diameter equal to that of the nose and locking accessory 214 215 (or slightly greater than this diameter, given the possible deformations of these nose and locking accessory).
  • a first of the two shafts 211 is fixed in translation along the blocking axis A2.
  • the second of the two shafts 211 is conversely mobile in translation along the blocking axis A2 to achieve the compression in axial compression of the ophthalmic lens 10 between the two shafts.
  • the large grinding wheel 220 is a conventional grinding wheel, which comprises a cutting surface defining, in its rotation about the axis A3, a cutting envelope of revolution about this axis A3, having a diameter greater than or equal to 80 millimeters, for example equal to 155 millimeters.
  • the grinder 231 is a wheel of smaller diameter than the grinding wheel 220, which comprises a cutting surface defining, in its rotation about the axis A5, a revolution cutting envelope about this axis A5, preferably having a smaller diameter. at 80 millimeters, for example equal to 11 millimeters.
  • the cutter 230 comprises a cutting edge defining, in its rotation about the axis A6, a cutting envelope of revolution about this axis A6, which has a diameter less than 10 millimeters and preferably less than 5 millimeters, for example equal at 1.4 millimeters.
  • the large grinding wheel 220 and the grinder 231 are respectively carried by an axis and a mandrel. They have diameters much greater than those of this axis and this mandrel. During machining of the lens, these tool holders are therefore not likely to interfere with the 211 locking shafts of the ophthalmic lens.
  • the cutter 230 is however supported by a mandrel 240, itself supported by the finisher 235, whose dimensions (transverse to the axis A6) are greater than those of the cutter. More specifically here, the cutter 230 is positioned in such a way on the finishing module 235 that the latter may interfere with the locking shafts 211 of the ophthalmic lens.
  • finishing module 235 a surface, called the security envelope B2, in which are included the mandrel 240 and the finisher 235.
  • the safety shells of the large grinding wheel 220 and the grinder 231 are formed by their cutting shells since their tool holders are not likely to interfere with the shafts 211 for blocking the ophthalmic lens.
  • the security envelope B2 must never intersect the envelope of inaccessibility B1 in order to avoid, on the one hand, any risk of machining of the nose and locking accessory 214, 215, and, on the other hand, any risk of interference between the tool in question (or the door tool) and the locking shafts 211 of the ophthalmic lens.
  • this internal cutting limit 12, 13 corresponds to the envelope in which the cutting surface moves. of the tool considered during its movement around the locking shafts 211 of the lens in a permitted functional displacement range.
  • each tool is associated with an inner cutting limit 12, 13 which is specific to it.
  • the internal cutting limits 12 associated with the grinding wheel 220 and the grinding wheel 231 are combined. They have cylindrical shapes of revolution around the blocking axis A2, of diameter equal to that of the inaccessibility envelope B1.
  • the internal cutting limit 13 associated with the cutter 230 also has a cylindrical shape of revolution about the blocking axis A2, but it has a diameter greater than that of the inaccessibility envelope B1.
  • each inner cutting limit will then not only associated with a tool, but also to a type of locking accessory.
  • the desired contour 11 of the ophthalmic lens 10 to be cut out comprising, as shown in FIG. figure 3 , AB complex regions, BC, CD, the clipping of the lens can be achieved using the only grinding wheel 220. It is indeed in the case where the diameter of the grinding wheel 220 is too large to respect the geometry of the desired contour 11 in its negative curvature areas having a too pronounced concavity.
  • the trimming could then be performed using the single mill 231.
  • the use of a small diameter tool is more expensive than that of a large diameter tool.
  • Several tools will therefore be used here for machining the ophthalmic lens 10 according to the desired contour 11.
  • the calculation and control device 100 determines which regions of the desired contour 11 of the ophthalmic lens 20 will be machined by which tool 220, 230, 231, depending on the geometrical characteristics of the lens. this desired contour 11 and as a function of the diameters of the cutting envelopes of the tools 220, 230, 231.
  • the computing and control device 100 begins by acquiring, in one way or another, the desired contour 11.
  • This desired contour 11 can for example be obtained by simply searching, in a register of a database, a record which is associated with the reference of the selected eyeglass frame and which stores the desired contour.
  • a regularly updated database register is however necessary.
  • this desired contour 11 can be obtained by capturing a digital snapshot of the presentation eyeglass frame that the optician has at its disposal, and by processing this snapshot to determine the two-dimensional coordinates of a set of points characterizing the shape. slices of the lenses of this presentation frame.
  • the desired contour 11 can also be obtained by palpating the edge of the lenses of this presentation frame with a conventional reader, such as that described in the patent.
  • the calculation and control device 100 will thus have acquired the two-dimensional coordinates of a plurality of points characterizing the geometry of the desired contour 11.
  • the calculation and control device 100 then executes a desired contour analysis algorithm 11 in order to determine a first region of the desired contour 11 comprising the points of this contour for which the use of the grinding wheel 220 is possible to cut the ophthalmic lens without damaging the shape of the desired contour.
  • the algorithm calculates for this purpose the position of the cutting envelope 30 of the grinding wheel 220 when it is tangent to the contour at this point. This position corresponds to the position of the grinding wheel 220 when it is in position to machine the lens 10 according to the desired contour 11 at this point.
  • the algorithm searches for the points of the desired contour 11 that are inside this first cutting envelope, that is to say located on the side of the arc corresponding to the wheel 220, if exists. These points correspond to the additional points trimmed by the grinding wheel 220 when it is machining the lens 10 at the considered point of the desired contour 11.
  • the algorithm can thus determine the complex sectors of the contour in which the use of the grinding wheel 220 is not necessary. possible. In the case of the desired contour 11 shown on the figure 3 this sector corresponds to the upper sector of the desired contour 11, between the points A and D.
  • the algorithm then checks whether the whole of this upper sector can be machined using the grinder 231.
  • the algorithm proceeds in the same manner as with the grinding wheel 220, this time considering only the points of the upper sector of the desired contour 11.
  • the algorithm can thus determine the complex regions of the desired contour 11 in which the use of the grinder 231 is not possible. In the case of the desired contour 11 shown on the figure 3 these complex regions are between the points A and B on the one hand, and C and D on the other hand.
  • the algorithm finally verifies whether these two complex regions AB and CD can be machined using the mill 230. If this is not the case, it displays an error message on the screen 102, meaning that optician that the trimming of the ophthalmic lens is not possible.
  • the algorithm for carrying out this method of searching for a final blocking position P F is decomposed into successive steps illustrated on FIG. figure 4 .
  • the computing and control device 100 resets a counter.
  • the value N stored in this counter is then equal to 1.
  • the computing and control device 100 looks in the database register to which it has access, on the one hand, the internal cutting limit 12 associated with the grinding wheel 220 and on the other hand. grinder 231, and, on the other hand, the internal cutting limit 13 associated with the cutter 230.
  • the calculation and control device 100 acquires the two-dimensional coordinates of the points characterizing the desired contour 11, then calculates the position of the boxing center P 1 .
  • the calculation and control device 100 determines whether at least a portion of the desired contour 11 intended to be machined using the grinding wheel 220 or the grinder 231 has a non-zero intersection with the inner cutting limit 12 and if at least a portion of the desired contour 11 intended to be machined using the cutter 230 has a non-zero intersection with the inner cutting limit 13.
  • the calculation and control device 100 superimposes for this purpose the internal cutting limits 12, 13 and the desired contour 11, so that the centers of the circles representative of these inner cutting limits 12, 13 are merged with the boxing center. P 1 . It simulates the blocking of the ophthalmic lens 10 at its boxing center P 1 .
  • the first equation will correspond to that of the desired contour 11.
  • the second equation corresponds to the equation of the circle representative of the inner cutting limit 12, while in the second system it corresponds to the equation of the circle representative of the inner cutting limit 13.
  • part Q 11 - Q 12 of the complex portion AB intended to be cut by the cutter 230 is situated inside the internal cutting limit 13. It can also be seen that part Q 21 - Q 22 of the complex portion BC intended to be cut by the grinder 231 is located within the inner limit of section 12. It is therefore understood that by placing the locking accessory 215 on the ophthalmic lens 10 in such a way that it is centered on the boxing center P 1 , it will appear during the machining of the lens a problem of interference between the shafts 211 of locking the lens and the tools or tool holders of the grinder 200.
  • the calculation and control device 100 therefore suspends the blocking of the ophthalmic lens 10 to find a new blocking position P N modified with respect to the boxing center P 1 , in the hope that in this position, the desired contour 11 does not present more intersection with inner cutting boundaries 12, 13.
  • the computing and control device 100 calculates an offset vector V1 which will make it possible to shift the blocking point in a position likely to solve the aforementioned interference problems.
  • the calculation and control device 100 locates, for each intersection zone Q 11 - Q 12 , Q 21 - Q 22 , the segment of radius S 1, S 2 of the circle representative of the inner cutting limit 12, 13 associated with this intersection zone, which is located between the desired contour 11 and this circle, and which has the greatest length.
  • the calculation and control device 100 then proceeds to shift the position of the blocking point from the boxing center P 1 to the new blocking point P N , according to this offset vector V1.
  • the offset vector can be calculated differently. It may for example be provided that it has a length identical to that of the vector V1, but that it is oriented otherwise. Its orientation can for example be determined by calculating the direction of the average normal to the desired contour at the intersection areas Q 11 - Q 12 , Q 21 - Q 22 , that is to say the direction of the combination of two normal vectors, on average, to the two intersection zones.
  • the calculation and control device 100 increments the value N stored in the counter by one unit, and then verifies that the new value N is less than a predetermined threshold N 0 .
  • the calculation and control device 100 again implements the steps E4 to E8 mentioned above, to determine whether the contouring of the ophthalmic lens according to the desired contour 11, as positioned in its new locking position P N , and with the tools 220, 230, 231 provided, is possible.
  • the calculation and control device 100 displays on the screen 102 an error message indicating to the optician that the trimming of the ophthalmic lens to using the grinder 200 is not possible. It also displays an image of the desired contour 11 with, in red, the part (s) of this contour which is likely to pose problems of interference. In this case, the optician can possibly intervene by modifying on the screen the displayed shape of the desired contour in order to enlarge it at the level of the red zone. Thus, the computing and control device 100 can again try to find a final locking point P F which is suitable.
  • the optician proceeds to block the ophthalmic lens 10 at the level of this final blocking position P F.
  • the position of the desired contour 11 in the reference frame of the ophthalmic lens 10 being determined, the locking accessory 215 is bonded to the front optical face 14 of the ophthalmic lens 10 at the final locking point P F identified by ratio to desired contour 11.
  • the ophthalmic lens 10 equipped with its locking accessory 215 is then locked between the two shafts 211 of the grinder 200 to be cut along the desired contour 11.
  • the ophthalmic lens 10 cut away according to the desired contour 11 is therefore able to be attached to the selected spectacle frame if it is of the rimmed or semi-rimmed type.
  • the spectacle frame is of the type without a circle, it is necessary to make drilling holes or notches in the lens so that the bridge and the corresponding branch of the spectacle frame can be hooked to it.
  • the drilling holes are generally made in the lens in full material, by a drill bit provided on the grinder 200, along a determined axis.
  • the position of this axis is marked with respect to the desired contour 11 and its orientation relative to the lens is chosen so that it is orthogonal to the front face of the lens at the piercing point.
  • Notches form nicks in the edge of the lens Ophthalmic 10. As a result, they can be made both by the milling cutter 230 and by the drill bit. They could even be made directly during the trimming of the lens, which however is not the subject of this presentation. On the contrary, here, these notches and drilling holes will be made after trimming the ophthalmic lens, even though the lens is still locked between the shafts 211 of the grinder 200.
  • the new final locking position P F ' will be chosen so as to avoid any interference between the tool holder and the shafts 211 as well during the trimming as during the drilling or the notching of the ophthalmic lens.
  • step i) the positions of the edges of the notches or the drilling holes are acquired in projection in the middle plane of the ophthalmic lens (shown in FIG. figure 3 ). It will be noted here that in this projection, the edges of the front and rear mouths of each piercing hole will generally be slightly offset, since the drilling axis is generally not parallel to the axis of the projection used. The edge considered will then preferentially correspond to the overall contour which envelops the projections of the front and rear mouths of the piercing hole in the middle plane of the ophthalmic lens.
  • Steps ii) and iii) will be implemented following a method identical to that described supra, of shifting the final locking point P F to find a new final locking point P F 'which satisfies the conditions required.
  • the ophthalmic lens is subjected to other machining operations by the grinder 200.
  • it may be provided an engraving operation of areas of interest specific to the lens, such as the periphery of its front face, by means of the free end of the cutter 230 or a diamond tip provided for this purpose.
  • the method for determining the final locking position P F is not iterative, but instead consists in considering a plurality of alternative locking positions, for example in the number of one hundred, then in determining for each of these alternative blocking positions whether the areas of the desired contour 11 to be cut with the aid of the grinding wheel 220 or the grinder 231 intersect the inside cutting limit 12 and whether the areas AB and CD of the desired contour 11 to detour using the cutter 230 intersects the inner cutting limit 13.
  • the calculation and control device displays an error message on the screen.
  • this locking position is selected as being the final locking position at which the locking accessory will be fixed on the lens.
  • the blocking position selected as the final blocking position is the one which, among these alternative blocking positions, is the closest to the boxing center.
  • the selected blocking point could be the one closest to the center of gravity (or "barycenter") of the desired contour 11 (or, alternatively, the center of the circular initial contour of the ophthalmic lens).
  • the internal cutting limits are acquired not in the form of three-dimensional surface envelopes, but on the contrary in the form of two-dimensional linear envelopes, for example in the form of simple circles such as those represented on the figure 3 .
  • the calculation unit will then transmit to the grinder 200 the final locking position P F , so that the grinder 200 takes into account the information that the ophthalmic lens 10 is blocked not at the boxing center P 1 , but at another point distinct from this boxing center.
  • provision may be made for the ophthalmic lens to be cut off using a machining tool having a given axis of rotation and a variable diameter along this axis of rotation.
  • provision may be made to use a cutter having a first end portion held by the tool holder, a substantially cylindrical central portion intended to cut the ophthalmic lens, and a second free end portion, of greater diameter than that of the central portion, designed to chamfer the ophthalmic lens.
  • the free end portion of the cutter may then interfere with the locking shafts 211 during operations of trimming the lens by the central portion of the cutter.
  • the two parts of the cutter then behave in the manner of two separate tools that would be attached to one another. We can then define for this single strawberry two internal cutting limits, each associated with the two parts of this strawberry.
  • the initial blocking point of the ophthalmic lens is not the boxing center of the desired contour, but rather the optical center of the ophthalmic lens or its center of gravity.

Abstract

L'invention concerne un procédé de détourage d'une lentille ophtalmique de lunettes selon un contour souhaité (11) au moyen d'un dispositif d'usinage comportant un support de blocage de la lentille ophtalmique et au moins un premier outil d'usinage, comportant les étapes de : - obtenir une limite intérieure de coupe (12) dudit premier outil d'usinage, - définir une position de blocage initiale (P 1 ) de la lentille ophtalmique et de son contour souhaité, - calculer si au moins une partie du contour souhaité présente une intersection non nulle (Q 21 - Q 22 ) avec ladite limite intérieure de coupe, - définir comme position de blocage finale (P F ), soit la position de blocage initiale inchangée si l'intersection calculée à l'étape de calcul est nulle, soit, dans le cas contraire, une position de blocage modifiée par rapport à la sition de blocage initiale pour que le contour souhaité, tel que repositionné à la position de blocage modifiée, ne présente pas d'intersection avec la limite intérieure de coupe associée au premier outil, - bloquer et détourer la lentille ophtalmique selon le contour souhaité.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de détourage d'une lentille ophtalmique selon un contour souhaité, en vue de son montage dans une monture de lunettes.
  • Elle concerne plus précisément la détermination d'une position de blocage de la lentille sur un support de blocage sur lequel la lentille est maintenue pendant son détourage.
  • Ce procédé est particulièrement adapté au détourage de lentilles ophtalmiques dont le contour présente une forme complexe, notamment des zones de courbures négatives.
    • ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
  • La préparation d'une lentille ophtalmique en vue de son montage sur une monture de lunettes cerclée, semi-cerclée ou sans cercle (ou « percé ») est réalisée en acquérant le contour souhaité suivant lequel la lentille ophtalmique doit être détourée pour s'adapter à la forme de cette monture de lunettes. Ce contour est positionné sur la lentille en fonction du référentiel optique de la lentille pour que cette dernière soit, au porté, convenablement positionnée devant les yeux du porteur. La lentille est ensuite détourée en suivant ce contour souhaité.
  • Cette opération est par exemple décrite dans le document US2004/097168 .
  • Lors du détourage, il peut arriver que certaines parties du contour souhaité ne puissent être usinées sans que le porte-outil ou l'outil n'entre en conflit avec un autre élément du dispositif d'usinage, par exemple le support de blocage de la lentille dans le dispositif d'usinage. Il en est typiquement ainsi lorsque la partie concernée du contour souhaité est située à proximité du support de la lentille et/ou lorsque le diamètre de l'outil est sensiblement plus petit que celui du porte-outil.
  • Les lentilles ophtalmiques destinées à être détourées suivant des contours de faibles hauteurs et de largeurs importantes, généralement des contours rectangulaires, génèrent souvent ce type d'interférence.
  • Il en est de même des lentilles ophtalmiques destinées à être détourées suivant des contours de formes complexes comportant par exemple des zones incurvées vers le centre de la lentille, appelées zones de courbure négative. Ces zones de courbure négative correspondent généralement à des détails décoratifs du contour de la lentille et nécessitent d'être usinées par un outil de diamètre inférieur au diamètre de la meule couramment utilisé pour détourer la lentille. On utilise par exemple, dans ce cas, un outil fraise de quelques millimètres de diamètre.
    • OBJET DE L'INVENTION
  • Afin de résoudre ce problème, on propose selon l'invention un procédé de détourage selon la revendication 1.
  • La limite intérieure de coupe est définie autour du support de blocage et correspond à la zone autour de ce support dans laquelle l'outil d'usinage considéré ne peut pas accéder, du fait de risques d'interférence entre l'outil (ou le porte-outil) et le support de blocage.
  • Ainsi, grâce à l'invention, on peut détecter, avant même la mise en place du support de blocage sur la lentille (généralement au centre optique ou au centre boxing de la lentille), les risques d'interférence entre l'outil d'usinage et le support de blocage.
  • Si un tel risque est détecté, il est alors possible de modifier la position à laquelle le support de blocage doit être fixé sur la lentille, de manière qu'au cours de l'usinage de la lentille, l'outil considéré n'ait pas à accéder à l'intérieur de la limite intérieure de coupe.
  • D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l'invention sont définies dans les revendications 2 et suivantes.
    • DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
  • La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
  • Sur les dessins annexés :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de détourage utilisé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une lentille ophtalmique maintenue par un support de lentille et prête à être détourée par une fraise ;
    • la figure 3 est une vue schématique d'un contour souhaité suivant lequel il convient de détourer la lentille ophtalmique ; et
    • la figure 4 est un organigramme illustrant l'algorithme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
  • Dans la description qui va suivre, on utilisera le terme enveloppe pour désigner la surface qui délimite un volume considéré. L'enveloppe d'un objet en mouvement désignera en particulier la surface dans laquelle est circonscrit l'ensemble des positions de l'objet lorsqu'il se déplace suivant le mouvement considéré.
  • La partie technique du métier de l'opticien consiste à monter une paire de lentilles ophtalmiques sur une monture sélectionnée par le futur porteur de la paire de lunettes.
  • Ce montage se décompose en quatre opérations principales :
    • l'acquisition d'un contour souhaité selon lequel devra être détourée chaque lentille ophtalmique ;
    • le centrage du contour souhaité dans le référentiel de la lentille correspondante, qui consiste à déterminer la position qu'occupera chaque lentille sur la monture afin d'être convenablement centrée en regard de la pupille de l'oeil du porteur de manière à ce qu'elle exerce convenablement la fonction optique pour laquelle elle a été conçue ;
    • le blocage de chaque lentille qui consiste à fixer sur chaque lentille un accessoire de blocage permettant au dispositif d'usinage de saisir la lentille et de mémoriser la position du référentiel de cette lentille ; et
    • le détourage de chaque lentille qui consiste à l'usiner ou à la découper selon le contour souhaité, compte tenu des paramètres de centrage définis.
  • Cette opération de détourage est généralement réalisée en trois étapes successives d'ébauche, de finition et de surfinition. L'étape d'ébauche consiste à ramener le contour initial de la lentille à un contour proche ou identique du contour souhaité. L'opération de finition consiste à biseauter la tranche de la lentille si celle-ci est destinée à être montée sur une monture de lunettes cerclée, ou à rainurer la tranche de la lentille si celle-ci est destinée à être montée sur une monture de lunettes semi-cerclée. L'étape de finition consiste quant à elle à polir et chanfreiner au besoin les arêtes coupantes de la tranche de la lentille. Le procédé de détourage selon l'invention s'applique ici à l'ensemble de ces étapes.
    • La lentille ophtalmique
  • Sur la figure 2, on a représenté une lentille ophtalmique 10. Une telle lentille ophtalmique 10 présente deux faces optiques avant 14 et arrière 15, et une tranche 16 initialement circulaire qu'il convient de ramener à la forme du contour souhaité, de manière que la lentille ophtalmique puisse ensuite être fixée à la monture de lunettes sélectionnée.
  • Sur la figure 3, on a représenté un exemple particulier de contour souhaité 11. Bien sûr, le procédé selon la présente invention s'applique à tout type de contour, régulier ou non. Il s'applique toutefois de manière particulièrement avantageuse aux lentilles ophtalmiques à détourer sur des contours souhaités de formes irrégulières, et à assembler avec des montures de lunettes de type percé (dans lesquelles les branches et le pont de la monture comportent des moyens de fixation à des trous de perçage pratiqués dans les lentilles).
  • Sur la figure 3, le contour souhaité 11, considéré en projection dans un plan général moyen de la lentille ophtalmique non encore détourée, comporte un secteur inférieur régulier et un secteur supérieur A-D irrégulier. Ce secteur supérieur est formé de plusieurs régions complexes délimitées respectivement par les points A, B, C et D.
  • Chaque région complexe A-B, B-C, C-D comporte une ou plusieurs zones de courbure négative. Ces zones de courbure négative sont des zones dans lesquelles le contour souhaité 11 est concave.
  • Sur cette figure 3, on a également représenté le cadre boxing de ce contour souhaité 11, qui correspond au rectangle dans lequel est inscrit le contour souhaité 11 et dont deux des côtés définissent l'axe d'horizon de ce contour. Le centre de ce rectangle, appelé centre boxing, forme alors l'origine du repère du référentiel de la lentille ophtalmique.
  • On définit par ailleurs le plan moyen de la lentille ophtalmique comme le plan qui contient l'arête arrière circulaire de la lentille non encore détourée. Le contour souhaité 11 correspond alors à la projection dans ce plan moyen du contour tridimensionnel suivant lequel la lentille doit être détourée.
    • Le dispositif d'usinage
  • Pour détourer cette lentille ophtalmique 10, on la place dans un dispositif d'usinage 200 connu en lui-même, tel que celui décrit dans le document W02008/043910 .
  • Un tel dispositif, tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, est une meuleuse qui comporte :
    • une bascule 204 qui est montée pivotante autour d'un axe de bascule A1, en pratique un axe horizontal, sur un châssis 203, et qui comporte des moyens de support 210 de la lentille ophtalmique 10 permettant une mise en rotation motorisée de cette lentille autour d'un axe de blocage A2 sensiblement perpendiculaire au plan moyen de la lentille et parallèle à l'axe A1 ;
    • un train de meules de grand diamètre, comportant notamment une grande meule 220, montées sur le châssis 203 pour tourner, par entraînement motorisé, autour d'un axe de meule A3 parallèle à l'axe de bascule A1 ;
    • un module de finition 235 qui embarque plusieurs outils de finition, dont une meulette 231 et une fraise 230 montées rotatives autour d'axes A5, A6 parallèles aux axes de bascule A1, de blocage A2 et de meule A3, et qui est monté à pivotement autour de l'axe de meule A3 pour la commande de la position de ses outils de finition par rapport à la lentille ; et
    • un dispositif de calcul et de pilotage 100, permettant en particulier de piloter les différents degrés de liberté du dispositif de meulage 200, qui comporte ici un clavier 101 et un écran 102 adapté à l'affichage d'une interface graphique.
  • Typiquement, ce dispositif de calcul et de pilotage 100 est intégré au système électronique et/ou informatique de la meuleuse 200.
  • Les moyens de support 210 de la lentille ophtalmique 10 comportent ici plus précisément deux arbres de serrage et d'entraînement en rotation 211 de la lentille ophtalmique 10 à détourer. Ces deux arbres 211 sont alignés l'un avec l'autre suivant l'axe de blocage A2.
  • Chacun de ces arbres 211 possède une extrémité libre qui fait face à l'autre, dont l'une est équipée d'un nez de blocage 214 de la lentille ophtalmique 10 et dont l'autre est équipée d'un moyen de réception 213 d'un accessoire de blocage 215 de la lentille (prépositionné sur la lentille au moment de son blocage).
  • Cet accessoire de blocage est classiquement positionné sur la lentille ophtalmique en un point donné et avec une orientation donnée, qui permet de repérer la position du référentiel de la lentille ophtalmique par rapport au référentiel du châssis 203 du dispositif d'usinage 200. Classiquement, cet accessoire de blocage 215 comporte un corps agencé pour coopérer avec l'arbre 211 correspondant de la meuleuse 200, et une pastille adhésive agencée pour se coller à la face optique avant 14 de la lentille ophtalmique.
  • Comme le montre la figure 2, lors de l'usinage de la lentille ophtalmique 10, une partie centrale de ses faces optiques avant et arrière 14, 15 sont recouvertes par le nez et l'accessoire de blocage 214, 215. On peut alors définir autour de l'axe de blocage A2 une surface, appelée enveloppe d'inaccessibilité B1, dans laquelle il n'est pas possible d'usiner la lentille ophtalmique 10. Puisque les nez et accessoire de blocage 214, 215 présentent ici un même contour de dimension transversale connue (typiquement, un contour circulaire de diamètre connu ou rectangulaire de cotés connus), l'enveloppe d'inaccessibilité B1 est définie comme le cylindre de révolution autour de l'axe de blocage A2, qui présente un diamètre égal à celui des nez et accessoire de blocage 214, 215 (ou légèrement supérieur à ce diamètre, compte-tenu des déformations possibles de ces nez et accessoire de blocage).
  • Un premier des deux arbres 211 est fixe en translation suivant l'axe de blocage A2. Le second des deux arbres 211 est au contraire mobile en translation suivant l'axe de blocage A2 pour réaliser le serrage en compression axiale de la lentille ophtalmique 10 entre les deux arbres.
  • La grande meule 220 est une meule classique, qui comporte une surface coupante définissant, dans sa rotation autour de l'axe A3, une enveloppe de coupe de révolution autour de cet axe A3, présentant un diamètre supérieur ou égal à 80 millimètres, par exemple égal à 155 millimètres.
  • La meulette 231 est une meule de plus petit diamètre que la meule 220, qui comporte une surface coupante définissant, dans sa rotation autour de l'axe A5, une enveloppe de coupe de révolution autour de cet axe A5, présentant de préférence un diamètre inférieur à 80 millimètres, par exemple égal à 11 millimètres.
  • La fraise 230 comporte une arête coupante définissant, dans sa rotation autour de l'axe A6, une enveloppe de coupe de révolution autour de cet axe A6, qui présente un diamètre inférieur à 10 millimètres et de préférence inférieur à 5 millimètres, par exemple égal à 1,4 millimètres.
  • Ces trois outils 220, 230, 231 sont portés par des portes-outils.
  • La grande meule 220 et la meulette 231 sont respectivement portées par un axe et un mandrin. Elles présentent des diamètres très supérieurs à ceux de cet axe et de ce mandrin. Lors de l'usinage de la lentille, ces portes-outils ne risquent donc pas d'interférer avec les arbres 211 de blocage de la lentille ophtalmique.
  • Comme le montre la figure 2, la fraise 230 est en revanche portée par un mandrin 240, lui-même supporté par le module de finition 235, dont les dimensions (transversales à l'axe A6) sont supérieures à celles de la fraise. Plus précisément ici, la fraise 230 est positionnée de telle manière sur le module de finition 235 que ce dernier risque d'interférer avec les arbres 211 de blocage de la lentille ophtalmique.
  • On peut par conséquent définir autour de ce module de finition 235 une surface, appelée enveloppe de sécurité B2, dans laquelle sont compris le mandrin 240 et le module de finition 235.
  • En comparaison, les enveloppes de sécurité de la grande meule 220 et de la meulette 231 sont formées par leurs enveloppes de coupe puisque leurs porte-outils ne risquent pas d'interférer avec les arbres 211 de blocage de la lentille ophtalmique.
  • On comprend alors que, lors de l'usinage de la lentille ophtalmique, l'enveloppe de sécurité B2 ne doit jamais intersecter l'enveloppe d'inaccessibilité B1 afin d'éviter, d'une part, tout risque d'usinage du nez et de l'accessoire de blocage 214, 215, et, d'autre part, tout risque d'interférence entre l'outil considéré (ou le porte-outil) et les arbres 211 de blocage de la lentille ophtalmique.
  • Etant données ces deux enveloppes B1, B2, on peut définir autour de l'axe de blocage A2 une limite, appelée limite intérieure de coupe 12, 13 (voir figure 3), qui délimite le volume dans lequel l'outil considéré ne peut pas venir usiner la tranche 16 de la lentille ophtalmique 10. Autrement formulée, cette limite intérieure de coupe 12, 13 correspond à l'enveloppe dans laquelle se déplace la surface de coupe de l'outil considéré lors de son déplacement autour des arbres 211 de blocage de la lentille dans une plage de déplacement fonctionnelle autorisée.
  • Les enveloppes de sécurité B2 des outils étant différentes, on comprend alors que chaque outil est associé à une limite intérieure de coupe 12, 13 qui lui est propre.
  • Telles que représentées sur la figure 3, c'est-à-dire en projection sur le plan moyen de la lentille ophtalmique 10, les limites intérieures de coupe 12 associées à la meule 220 et à la meulette 231 sont confondues. Elles présentent des formes cylindriques de révolution autour de l'axe de blocage A2, de diamètre égal à celui de l'enveloppe d'inaccessibilité B1.
  • La limite intérieure de coupe 13 associée à la fraise 230 présente également une forme cylindrique de révolution autour de l'axe de blocage A2, mais elle présente un diamètre supérieur à celui de l'enveloppe d'inaccessibilité B1.
  • Ces limites intérieures de coupe 12, 13 étant de formes constantes, on peut prévoir de mémoriser leurs caractéristiques dans un registre du dispositif de calcul et de pilotage 100, de manière qu'au démarrage de la meuleuse 200, le dispositif de calcul et de pilotage 100 puisse acquérir ces caractéristiques.
  • Plus généralement, dans le cas où la lentille peut être bloquée avec des accessoires de blocage de formes différentes (plus ou moins grands selon le caractère glissant de la lentille), chaque limite intérieure de coupe sera alors non seulement associée à un outil, mais également à un type d'accessoire de blocage.
    • Méthode de choix d'outil
  • Le contour souhaité 11 de la lentille ophtalmique 10 à détourer comportant, comme représenté sur la figure 3, des régions complexes A-B, B-C, C-D, le détourage de la lentille ne peut être réalisé à l'aide de la seule meule 220. On se trouve en effet dans le cas où le diamètre de la meule 220 est trop grand pour respecter la géométrie du contour souhaité 11 dans ses zones de courbure négative présentant une concavité trop prononcée.
  • Le détourage pourrait alors être réalisé à l'aide de la seule fraise 231. Toutefois, l'utilisation d'un outil de petit diamètre est plus onéreuse que celle d'un outil de grand diamètre. On utilisera donc ici plusieurs outils pour usiner la lentille ophtalmique 10 suivant le contour souhaité 11.
  • Ainsi, avant de commencer l'usinage de ladite lentille, le dispositif de calcul et de pilotage 100 détermine quelles régions du contour souhaité 11 de la lentille ophtalmique 20 vont être usinées par quel outil 220, 230, 231, en fonction des caractéristiques géométriques de ce contour souhaité 11 et en fonction des diamètres des enveloppes de coupes des outils 220, 230, 231.
  • Pour cela, le dispositif de calcul et de pilotage 100 commence par acquérir, d'une manière ou d'une autre, le contour souhaité 11.
  • Ce contour souhaité 11 peut par exemple être obtenu par une simple recherche, dans un registre d'une base de données, d'un enregistrement qui est associé à la référence de la monture de lunettes sélectionnée et qui mémorise le contour souhaité. Un registre de base de données régulièrement mis à jour est toutefois nécessaire.
  • Plus classiquement, ce contour souhaité 11 pourra être obtenu en capturant un cliché numérique de la monture de lunettes de présentation que l'opticien a à sa disposition, et en traitant ce cliché pour déterminer les coordonnées bidimensionnelles d'un ensemble de points caractérisant la forme des tranches des lentilles de cette monture de présentation.
  • Le contour souhaité 11 pourra également être obtenu en palpant la tranche des lentilles de cette monture de présentation à l'aide d'un lecteur classique, tel que celui décrit dans le brevet EP 0 750 172 ou commercialisé par Essilor International sous la marque Kappa ou sous la marque Kappa CT. A l'issue de cette opération de palpage, le dispositif de calcul et de pilotage 100 aura ainsi acquis les coordonnées bidimensionnelles d'une pluralité de points caractérisant la géométrie du contour souhaité 11.
  • Quelle que soit la méthode d'acquisition du contour souhaité utilisée, le dispositif de calcul et de pilotage 100 exécute ensuite un algorithme d'analyse du contour souhaité 11 afin de déterminer une première région du contour souhaité 11 comprenant les points de ce contour pour lesquels l'utilisation de la meule 220 est possible pour détourer la lentille ophtalmique sans détériorer la forme du contour souhaité.
  • Plus précisément, il s'agit d'isoler les points du contour souhaité 11 auxquels l'usinage de la lentille avec la grande meule 220 pour atteindre la cote de rayon de lentille souhaitée au point considéré est réalisé sans rogner d'autres parties de la lentille 10 situées à l'intérieur du contour souhaité 11.
  • Comme le montre la figure 3, pour chaque point de l'ensemble de points modélisant le contour souhaité 11, l'algorithme calcule à cet effet la position de l'enveloppe de coupe 30 de la meule 220 lorsque celle-ci est tangente au contour en ce point. Cette position correspond à la position de la meule 220 lorsque celle-ci est en position pour usiner la lentille 10 selon le contour souhaité 11 en ce point. L'algorithme recherche ensuite les points du contour souhaité 11 qui se trouvent à l'intérieur de cette première enveloppe de coupe, c'est-à-dire situés du côté de l'arc de cercle correspondant à la meule 220, s'il en existe. Ces points correspondent aux points additionnels rognés par la meule 220 lorsqu'elle usine la lentille 10 au point considéré du contour souhaité 11. L'algorithme peut ainsi déterminer les secteurs complexes du contour dans lesquels l'utilisation de la meule 220 n'est pas possible. Dans le cas du contour souhaité 11 représenté sur la figure 3, ce secteur correspond au secteur supérieur du contour souhaité 11, compris entre les points A et D.
  • L'algorithme vérifie ensuite si l'ensemble de ce secteur supérieur peut être usiné à l'aide de la meulette 231.
  • Pour cela, l'algorithme procède de la même manière qu'avec la meule 220, en ne considérant cette fois que les seuls points du secteur supérieur du contour souhaité 11. L'algorithme peut ainsi déterminer les régions complexes du contour souhaité 11 dans lesquelles l'utilisation de la meulette 231 n'est pas possible. Dans le cas du contour souhaité 11 représenté sur la figure 3, ces régions complexes sont comprises entre les points A et B d'une part, et C et D d'autre part.
  • L'algorithme vérifie enfin si ces deux régions complexes A-B et C-D peuvent être usinées à l'aide de la fraise 230. Si tel n'est pas le cas, il affiche un message d'erreur sur l'écran 102, signifiant à l'opticien que le détourage de la lentille ophtalmique n'est pas possible.
  • Au contraire, si les deux régions complexes A-B et C-D peuvent être usinées à l'aide de la fraise 230, le dispositif de calcul et de pilotage 100 mémorise que :
    • le secteur inférieur de la lentille ophtalmique 10 doit être détouré à l'aide de la meule 220,
    • les régions complexes A-B et C-D doivent être détourées à l'aide de la fraise 231, et
    • la région complexe B-C doit être détourée à l'aide de la meulette 230.
    Détermination du point de blocage
  • Il s'agit alors de déterminer si, en bloquant la lentille au niveau de son centre boxing P1, il est possible de détourer la lentille ophtalmique 10 suivant son contour souhaité 11 à l'aide des outils prévus, et, si tel n'est pas le cas, de décaler le point de blocage de la lentille par rapport au centre boxing P1, jusqu'à trouver une position, dite de blocage final PF, dans laquelle le détourage est possible.
  • L'algorithme de mise en oeuvre de ce procédé de recherche d'une position de blocage finale PF se décompose en étapes successives illustrées sur la figure 4.
  • Au cours d'une première étape E1, le dispositif de calcul et de pilotage 100 réinitialise un compteur. La valeur N mémorisée dans ce compteur est alors égale à 1.
  • Au cours d'une seconde étape E2, le dispositif de calcul et de pilotage 100 recherche dans le registre de base de données à laquelle il a accès, d'une part, la limite intérieure de coupe 12 associée à la meule 220 et à la meulette 231, et, d'autre part, la limite intérieure de coupe 13 associée à la fraise 230.
  • Au cours d'une troisième étape E3 détaillée supra, le dispositif de calcul et de pilotage 100 acquiert les coordonnées bidimensionnelles des points caractérisant le contour souhaité 11, puis il calcule la position du centre boxing P1.
  • Au cours d'une quatrième étape E4, le dispositif de calcul et de pilotage 100 détermine si au moins une partie du contour souhaité 11 prévue pour être usinée à l'aide de la meule 220 ou de la meulette 231 présente une intersection non nulle avec la limite intérieure de coupe 12 et si au moins une partie du contour souhaité 11 prévue pour être usinée à l'aide de la fraise 230 présente une intersection non nulle avec la limite intérieure de coupe 13.
  • Le dispositif de calcul et de pilotage 100 superpose à cet effet les limites intérieures de coupe 12, 13 et le contour souhaité 11, de telle manière que les centres des cercles représentatifs de ces limites intérieures de coupe 12, 13 soit confondus avec le centre boxing P1. Il simule ainsi le blocage de la lentille ophtalmique 10 au niveau de son centre boxing P1.
  • Puis il résout deux systèmes d'équations pour trouver d'éventuels points d'intersection entre le contour souhaité 11 et ces cercles. Dans ces deux systèmes d'équations, la première équation correspondra à celle du contour souhaité 11. La seconde équation correspondra en revanche, dans le premier système, à l'équation du cercle représentatif de la limite intérieure de coupe 12 tandis que dans le second système, elle correspondra à l'équation du cercle représentatif de la limite intérieure de coupe 13.
  • Sur la figure 3, on constate alors qu'une partie Q11 - Q12 de la portion complexe A-B destinée à être détourée par la fraise 230 est située à l'intérieur de la limite intérieure de coupe 13. On constate également qu'une partie Q21 - Q22 de la portion complexe B-C destinée à être détourée par la meulette 231 est située à l'intérieur de la limite intérieure de coupe 12. On comprend donc qu'en posant l'accessoire de blocage 215 sur la lentille ophtalmique 10 de telle manière qu'il soit centré sur le centre boxing P1, il apparaîtra au cours de l'usinage de la lentille un problème d'interférence entre les arbres 211 de blocage de la lentille et les outils ou porte-outils de la meuleuse 200.
  • Le dispositif de calcul et de pilotage 100 suspend donc le blocage de la lentille ophtalmique 10 pour trouver une nouvelle position de blocage PN modifiée par rapport au centre boxing P1, dans l'espoir que dans cette position, le contour souhaité 11 ne présente plus d'intersection avec les limites intérieures de coupe 12, 13.
  • Au cours d'une cinquième étape E5, le dispositif de calcul et de pilotage 100 calcule un vecteur de décalage V1 qui permettra de décaler le point de blocage dans une position susceptible de résoudre les problèmes d'interférence précités.
  • Le dispositif de calcul et de pilotage 100 repère, pour chaque zone d'intersection Q11 - Q12, Q21 - Q22, le segment de rayon S1, S2 du cercle représentatif de la limite intérieure de coupe 12, 13 associé à cette zone d'intersection, qui est situé entre le contour souhaité 11 et ce cercle, et qui présente la plus grande longueur.
  • II détermine alors les coordonnées de deux vecteurs de décalage V2, V3 qui sont orientés à l'opposé de ces segments de rayon S1, S2 et qui présentent des longueurs identiques à celles de ces segments de rayon S1, S2. Il en déduit ainsi les coordonnées du vecteur de décalage V1, qui est égal à la somme des deux vecteurs de décalage V2, V3.
  • Au cours d'une sixième étape E6, le dispositif de calcul et de pilotage 100 procède alors au décalage de la position du point de blocage depuis le centre boxing P1 vers le nouveau point de blocage PN, suivant ce vecteur de décalage V1.
  • Ce décalage du point de blocage permet ainsi de s'assurer qu'aucune intersection ne subsiste entre les zones considérées Q11 - Q12, Q21 - Q22 du contour souhaité 11 et les limites intérieures de coupe 12, 13.
  • Bien sûr, il sera possible de prévoir en outre une marge de sécurité prédéterminée, ce qui consistera à décaler le point de blocage suivant un vecteur de direction identique mais de norme légèrement supérieure à celle du vecteur de décalage V1.
  • En variante, le vecteur de décalage pourra être calculé autrement. On pourra par exemple prévoir qu'il présente une longueur identique à celle du vecteur V1, mais qu'il soit orienté autrement. Son orientation pourra par exemple être déterminée en calculant la direction de la normale moyenne au contour souhaité au niveau des zones d'intersection Q11 - Q12, Q21 - Q22, c'est-à-dire la direction de la combinaison des deux vecteurs normaux, en moyenne, aux deux zones d'intersection.
  • A ce stade, comme cela apparaît sur la figure 3, il peut toutefois apparaître une nouvelle zone d'interférence Q'11 - Q'12 qu'il convient de détecter avant de bloquer la lentille ophtalmique.
  • Pour cela, au cours d'une septième et d'une huitième étapes E7, E8 le dispositif de calcul et de pilotage 100 incrémente d'une unité la valeur N mémorisée dans le compteur, puis il vérifie que la nouvelle valeur N est inférieure à un seuil N0 prédéterminé.
  • L'objectif de ces deux étapes est de contrôler que le procédé itératif de détermination d'un point de blocage de la lentille ne tourne pas indéfiniment en boucle. Ici, passé cent essais (N0 =100), on estimera qu'aucune position de blocage de la lentille ne convient et que la meuleuse 200 n'est donc pas en mesure de détourer la lentille ophtalmique 100 suivant le contour souhaité 11.
  • Ici, puisque la valeur mémorisée dans le compteur N est égale à 2, le dispositif de calcul et de pilotage 100 met à nouveau en oeuvre les étapes E4 à E8 précitées, pour déterminer si le détourage de la lentille ophtalmique suivant le contour souhaité 11, tel que positionné dans sa nouvelle position de blocage PN, et à l'aide des outils 220, 230, 231 prévus, est possible.
  • Tel que représenté sur la figure 3, ce détourage n'est à nouveau pas possible puisqu'il apparaît une zone d'intersection Q'11 - Q'12 entre le contour souhaité 11 et la limite intérieure de coupe 12 associée à la grande meule 220.
  • Par conséquent, le dispositif de calcul et de pilotage 100 répète à nouveau les étapes E4 à E8 précitées.
  • Si, passé cent itérations, aucune position de blocage finale PF n'est trouvée, le dispositif de calcul et de pilotage 100 affiche sur l'écran 102 un message d'erreur signifiant à l'opticien que le détourage de la lentille ophtalmique à l'aide de la meuleuse 200 n'est pas possible. Il affiche également une image du contour souhaité 11 avec, en rouge, la ou les partie(s) de ce contour qui risque(nt) de poser des problèmes d'interférence. Dans ce cas, l'opticien peut éventuellement intervenir en modifiant sur l'écran la forme affichée du contour souhaité afin de l'agrandir au niveau de la zone rouge. Ainsi, le dispositif de calcul et de pilotage 100 peut à nouveau tenter de trouver un point de blocage final PF qui convient.
  • Au contraire, si le dispositif de calcul et de pilotage 100 trouve une position de blocage finale PF dans laquelle les zones du contour souhaité 11 à détourer à l'aide de la meule 220 ou de la meulette 231 n'intersecte pas la limite intérieure de coupe 12 et dans laquelle les zones A-B et C-D du contour souhaité 11 à détourer à l'aide de la fraise 230 n'intersecte pas la limite intérieure de coupe 13, l'opticien procède au blocage de la lentille ophtalmique 10 au niveau de cette position de blocage finale PF. Autrement formulé, la position du contour souhaité 11 dans le référentiel de la lentille ophtalmique 10 étant déterminée, l'accessoire de blocage 215 est collé sur la face optique avant 14 de la lentille ophtalmique 10 au niveau du point de blocage final PF repéré par rapport au contour souhaité 11.
  • La lentille ophtalmique 10 équipée de son accessoire de blocage 215 est alors bloquée entre les deux arbres 211 de la meuleuse 200 pour y être détourée suivant le contour souhaité 11.
  • A l'issue de ces différentes opérations, la lentille ophtalmique 10 détourée suivant le contour souhaité 11 est donc apte à être rapportée sur la monture de lunettes sélectionnée si celle-ci est du type cerclé ou semi-cerclé.
  • En revanche, si la monture de lunettes est du type sans cercle, il est nécessaire de réaliser des trous de perçage ou des crans dans la lentille de manière que le pont et la branche correspondante de la monture de lunette puissent s'y accrocher.
  • Les trous de perçage sont généralement réalisés dans la lentille en pleine matière, par un foret de perçage prévu sur la meuleuse 200, suivant un axe déterminé. La position de cet axe est repérée par rapport au contour souhaité 11 et son orientation par rapport à la lentille est choisie pour qu'il soit orthogonal à la face avant de la lentille au niveau du point de perçage.
  • Les crans forment quant à eux des entailles dans la tranche de la lentille ophtalmique 10. Par conséquent, ils peuvent aussi bien être réalisés par la fraise 230 que par le foret de perçage. Ils pourraient d'ailleurs même être réalisés directement lors du détourage de la lentille, ce qui ne fait toutefois pas l'objet du présent exposé. Au contraire, ici, ces crans et trous de perçage seront réalisés après le détourage de la lentille ophtalmique, alors même que la lentille est encore bloquée entre les arbres 211 de la meuleuse 200.
  • Pour prévenir toute interférence entre le porte-outil de la fraise ou du foret de perçage et les arbres 211 lors du perçage ou du crantage de la lentille, avantageusement, le dispositif de calcul et de pilotage 100 met alors en oeuvre des étapes supplémentaires consistant à :
    1. i) acquérir les positions des bords des crans ou des trous de perçage par rapport au contour souhaité 11.
    2. ii) contrôler que les bords des crans ou des trous de perçage, lorsque le contour souhaité est repositionné à la position de blocage finale PF, ne présente pas d'intersection avec la limite intérieure de coupe associée au foret de perçage (ou à la fraise), et, si une intersection est détectée,
    3. iii) déterminer une nouvelle position de blocage finale PF', décalée par rapport à la position de blocage finale PF initialement trouvée et qui est telle que, d'une part, le contour souhaité 11, repositionné à la nouvelle position de blocage finale PF', ne présente pas d'intersection avec la limite intérieure de coupe associée au foret de perçage (ou à la fraise), et que, d'autre part, les bords des crans ou trous de perçage ne présentent pas d'intersection avec cette limite intérieure de coupe.
  • Ainsi, la nouvelle position de blocage finale PF' sera choisie de manière à éviter toute interférence entre le porte-outil et les arbres 211 aussi bien durant le détourage que pendant le perçage ou le crantage de la lentille ophtalmique.
  • A l'étape i), les positions des bords des crans ou des trous de perçage sont acquises en projection dans le plan moyen de la lentille ophtalmique (représenté sur la figure 3). On notera ici que dans cette projection, les bords des embouchures avant et arrière de chaque trou de perçage seront généralement légèrement décalés, puisque l'axe de perçage n'est généralement pas parallèle à l'axe de la projection utilisée. Le bord considéré correspondra alors préférentiellement au contour global qui enveloppe les projections des embouchures avant et arrière du trou de perçage dans le plan moyen de la lentille ophtalmique.
  • Les étapes ii) et iii) seront quant à elles mises en oeuvre suivant une méthode identique à celle exposée supra, consistant à décaler le point de blocage final PF jusqu'à trouver un nouveau point de blocage final PF' qui satisfasse les conditions exigées.
  • A l'issue de ces diverses opérations, il peut arriver que la lentille ophtalmique soit soumise à d'autres opérations d'usinage par la meuleuse 200. A titre d'exemple, il peut être prévu une opération de gravage de zones d'intérêt spécifiques de la lentille, telles que la périphérie de sa face avant, au moyen de l'extrémité libre de la fraise 230 ou d'une pointe diamant prévue à cet effet.
  • En pareil cas, et de la même manière que pour les trous de perçage, il sera alors possible, lors du calcul de la position du point de blocage final PF, de mettre en oeuvre des étapes supplémentaires pour contrôler qu'aucune interférence entre le porte-outil de la fraise et les arbres 211 de blocage de la lentille ne risquera d'apparaître lors du gravage de cette lentille.
  • La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
  • En particulier, on pourra prévoir que le procédé de détermination de la position de blocage finale PF ne soit pas itératif, mais qu'il consiste au contraire à considérer une pluralité de positions de blocage alternatives, par exemple au nombre de cent, puis à déterminer pour chacune de ces positions de blocage alternatives si les zones du contour souhaité 11 à détourer à l'aide de la meule 220 ou de la meulette 231 intersecte la limite intérieure de coupe 12 et si les zones A-B et C-D du contour souhaité 11 à détourer à l'aide de la fraise 230 intersecte la limite intérieure de coupe 13.
  • Puis, si aucune des positions de blocage alternative ne satisfait ces deux conditions, le dispositif de calcul et de pilotage affiche un message d'erreur sur l'écran.
  • En revanche si une seule des positions de blocage alternative satisfait ces deux conditions, cette position de blocage est sélectionnée comme étant la position de blocage finale au niveau de laquelle il conviendra de fixer l'accessoire de blocage sur la lentille.
  • Enfin, si au moins deux des positions de blocage alternatives satisfont ces deux conditions, la position de blocage sélectionnée comme position de blocage finale est celle qui, parmi ces positions de blocage alternatives, est la plus proche du centre boxing.
  • On comprend en effet que la translation effectuée par chaque point de la lentille lorsque les arbres 211 de blocage de la lentille pivotent d'un degré n'est pas la même lorsque la lentille est bloquée au centre boxing ou à distance de celui-ci. Par conséquent, sélectionner le point de blocage le plus proche du centre boxing permet de conserver des conditions d'usinage de la lentille proches des conditions d'usinage classiques.
  • En variante, le point de blocage sélectionné pourrait être celui qui est le plus proche du centre de gravité (ou « barycentre ») du contour souhaité 11 (ou, en variante, du centre du contour initial circulaire de la lentille ophtalmique).
  • On comprend en effet qu'en cours de détourage, plus le point usiné est éloigné du point de blocage de la lentille, plus le couple de blocage entre la lentille et l'accessoire de blocage est important. Par conséquent, sélectionner le point de blocage le plus proche du centre de gravité du contour souhaité 11 permet de réduire les risques de glissement de la lentille par rapport à son accessoire de blocage, et, partant, les risques de perte du référentiel de la lentille ophtalmique. De cette manière, il n'est pas nécessaire d'utiliser un accessoire de blocage de diamètre important, adapté à éviter de tels glissements.
  • Selon une autre variante, on pourra prévoir que les limites intérieures de coupe soient acquises non pas sous la forme d'enveloppes surfaciques tridimensionnelles, mais au contraire sous la forme d'enveloppes linéaires bidimensionnelles, par exemple sous la forme de simples cercles tels que ceux représentés sur la figure 3.
  • Encore en variante, on pourra prévoir que l'ensemble des calculs exposés soient réalisés, non pas par le dispositif de calcul et de pilotage 100 de la meuleuse 200, mais au contraire par l'unité de calcul de l'appareil de centrage et de blocage de la lentille utilisé par l'opticien.
  • Dans cette variante, avant que la lentille ne soit usinée selon le contour souhaité 11, l'unité de calcul transmettra alors à la meuleuse 200 la position de blocage finale PF, de manière que cette meuleuse 200 prenne en compte l'information selon laquelle la lentille ophtalmique 10 est bloquée non pas au centre boxing P1, mais en un autre point distinct de ce centre boxing.
  • Selon un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, on pourra prévoir que la lentille ophtalmique soit détourée à l'aide d'un outil d'usinage présentant un axe de rotation donné et un diamètre variable le long de cet axe de rotation. En particulier, on pourra prévoir d'utiliser une fraise présentant une première partie d'extrémité tenue par le porte-outil, une partie centrale sensiblement cylindrique prévue pour détourer la lentille ophtalmique, et une seconde partie d'extrémité libre, de diamètre supérieur à celui de la partie centrale, prévue pour chanfreiner la lentille ophtalmique.
  • Dans ce mode de réalisation, on comprend que la partie d'extrémité libre de la fraise risque alors d'interférer avec les arbres 211 de blocage lors des opérations de détourage de la lentille par la partie centrale de la fraise. Les deux parties de la fraise se comportent alors à la manière de deux outils distincts qui seraient accolés l'un à l'autre. On peut alors définir pour cette seule et unique fraise deux limites intérieures de coupe, chacune associée aux deux parties de cette fraise.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on pourra prévoir que le point de blocage initial de la lentille ophtalmique soit non pas le centre boxing du contour souhaité, mais plutôt le centre optique de la lentille ophtalmique ou son centre de gravité.

Claims (14)

  1. Procédé de détourage d'une lentille ophtalmique (10) de lunettes selon un contour souhaité (11) au moyen d'un dispositif d'usinage (200) comportant un support de blocage (210) de la lentille ophtalmique (10) et au moins un premier outil d'usinage (220) rotatif autour d'un premier axe (A3) mobile par rapport au support de blocage (210), comportant les étapes de :
    a) obtenir une limite intérieure de coupe (12) dudit premier outil d'usinage (220), définie dans un référentiel du dispositif d'usinage (200),
    b) définir une position de blocage initiale (P1) de la lentille ophtalmique (10) et de son contour souhaité (11) sur le support de blocage (210), dans le référentiel du dispositif d'usinage (200),
    c) calculer si au moins une partie du contour souhaité (11), tel que positionné à la position de blocage initiale (P1), présente une intersection non nulle (Q21 - Q22) avec ladite limite intérieure de coupe (12),
    d) définir comme position de blocage finale (PF), soit la position de blocage initiale (P1) inchangée si l'intersection calculée à l'étape c) est nulle, soit, dans le cas contraire, une position de blocage modifiée par rapport à la position de blocage initiale (P1) pour que le contour souhaité (11), tel que repositionné à la position de blocage modifiée, ne présente pas d'intersection avec la limite intérieure de coupe (12) associée au premier outil,
    e) bloquer la lentille ophtalmique (10) sur le support de blocage (210) dans la position de blocage finale (PF),
    f) détourer la lentille ophtalmique (10) selon le contour souhaité (11) avec au moins le premier outil d'usinage (220).
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel,
    - le dispositif d'usinage (200) comportant une pluralité d'outils d'usinage (220, 230, 231), on sélectionne au moins deux outils d'usinage (220, 230) distincts, dont ledit premier outil (220) et au moins un autre outil (230) rotatif autour d'un axe (A6) mobile par rapport au support de blocage (210), chaque outil (220, 230) étant destiné à usiner une partie qui lui est associée du contour souhaité (11),
    - à l'étape a), on obtient, pour chaque outil d'usinage (220, 230), une limite intérieure de coupe (12, 13) définie dans un référentiel du dispositif d'usinage (200), la limite intérieure de coupe (12) du premier outil (220) étant distincte de la limite intérieure de coupe (13) de l'autre outil,
    - à l'étape c), on calcule, pour chaque outil d'usinage (220, 230), si la partie qui lui est associée du contour souhaité (11), tel que positionné à la position de blocage initiale (P1), présente une intersection (Q11 - Q12, Q21 - Q22) non nulle avec la limite intérieure de coupe (12, 13) associée à l'outil d'usinage (220, 230) considéré,
    - à l'étape d), on définit comme position de blocage finale (PF), soit la position de blocage initiale (P1) inchangée si les intersections calculées à l'étape c) sont nulles, soit, dans le cas contraire, une position de blocage modifiée par rapport à la position de blocage initiale (P1) pour que le contour souhaité (11) tel que repositionné à la position de blocage modifiée, ne présente pas d'intersection avec les limites intérieures de coupe (12, 13) respectivement associées aux différents outils d'usinage (220, 230),
    - à l'étape f), on détoure la lentille selon le contour souhaité (11) avec les différents outils d'usinage (220, 230), une première partie du contour souhaité (11) étant détourée avec ledit premier outil d'usinage (220), et l'autre partie du contour souhaité (11) étant détourée avec ledit autre outil d'usinage (230).
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'étape d) comporte, si l'intersection (Q11 - Q12, Q21 - Q22) calculée à l'étape c) est non nulle, les sous-étapes suivantes :
    d1) déterminer une position de blocage alternative (PN) différente de la position de blocage initiale (P1),
    d2) calculer, pour chaque outil d'usinage (220, 230) et pour cette position de blocage alternative (PN), si au moins une partie du contour souhaité (11) tel que repositionné à cette position de blocage alternative (PN), présente une intersection (0'11 - Q'12) non nulle avec la limite intérieure de coupe (12, 13) associée à l'outil d'usinage (220, 230) considéré,
    d3) répéter les étapes d1) et d2) tant que l'étape d2) donne un résultat d'intersection (Q'11 - Q'12) non nulle.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'étape d) comporte, si l'intersection (Q11 - Q12, Q21 - Q22) calculée à l'étape c) est non nulle, les sous-étapes suivantes :
    d'1) déterminer une pluralité de positions de blocage alternatives différentes de la position de blocage initiale (P1),
    d'2) calculer, pour chaque outil et pour chacune des positions de blocage alternatives, si au moins une partie du contour souhaité tel que positionné à la position de blocage alternative considérée, présente une intersection non nulle avec la limite intérieure de coupe associée à l'outil considéré,
    d'3) choisir, parmi ces positions de blocage alternatives, la position de blocage modifiée.
  5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, à l'étape d), la position de blocage modifiée est définie comme la position de blocage de la lentille sur le support de blocage qui, parmi les positions de blocage alternatives, est la plus proche de la position de blocage initiale.
  6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, à l'étape d), la position de blocage modifiée est définie comme la position de blocage de la lentille sur le support de blocage qui, parmi les positions de blocage alternatives, est la plus proche de la position du centre de gravité du contour souhaité (11).
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape c), on calcule le segment de rayon (S1, S2) autour de la position de blocage initiale (P1) qui est situé à l'intérieur de ladite intersection (Q11 - Q12, Q21 - Q22) et qui présente la plus grande longueur et dans lequel, à l'étape d), la position de blocage modifiée (PN) résulte d'au moins une translation de la position de blocage initiale (P1) suivant la direction dudit segment de rayon (S1, S2).
  8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel ladite translation est effectuée sur une distance égale à la longueur dudit segment de rayon.
  9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel, l'étape c) donnant pour résultat au moins deux intersections (Q11 - Q12, Q21 - Q22) non nulles entre le contour souhaité (11) et chaque limite intérieure de coupe (12, 13), on calcule, pour chaque intersection (Q11 - Q12, Q21 - Q22), le segment de rayon (S1, S2) autour de la position de blocage initiale (P1) qui est situé à l'intérieur de l'intersection (Q11 - Q12, Q21 - Q22) considérée et qui présente la plus grande longueur et dans lequel, à l'étape d), la position de blocage modifiée (PN) résulte d'au moins une composition de translations de la position de blocage initiale (P1) suivant les directions desdits segments de rayons (S1, S2) respectivement associés auxdites au moins deux intersections (Q11 - Q12, Q21 - Q22).
  10. Procédé selon l'une des revendications précédentes appliqué à une lentille ophtalmique destinée à être percée ou crantée au moyen d'un second outil d'usinage pour être montée sur une monture sans cercle, comportant :
    - une étape d'obtention d'une limite intérieure de coupe dudit second outil d'usinage définie dans le référentiel du dispositif d'usinage,
    - une étape d'acquisition des positions des bords des crans ou des trous de perçage dans un référentiel lié au contour souhaité,
    - entre les étapes d) et e), une étape de calcul pour détecter si les bords des crans ou trous de perçage, lorsque le contour souhaité est repositionné à la position de blocage finale, présentent une intersection non nulle avec la limite intérieure de coupe associée audit second outil, et
    - une étape de détermination, si une intersection est détectée, d'une nouvelle position de blocage finale, distincte de ladite position de blocage finale et qui est telle que, d'une part, le contour souhaité, repositionné à la nouvelle position de blocage finale, ne présente pas d'intersection avec la limite intérieure de coupe associée au second outil, et que, d'autre part, les bords des crans ou trous de perçage ne présentent pas d'intersection avec cette limite intérieure de coupe.
  11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la limite intérieure de coupe (12, 13) de chaque outil d'usinage (220, 230) dépend de la géométrie de l'outil d'usinage (220, 230) et/ou d'un porte-outil (240) portant cet outil d'usinage (220, 230), ainsi que de la géométrie du support de blocage (210) de la lentille ophtalmique (10).
  12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la limite intérieure de coupe (12, 13) de chaque outil d'usinage (220, 230) dépend de l'angle que forme l'axe de rotation (A6) de l'outil considéré avec un axe de blocage (A2) autour duquel la lentille ophtalmique (10) tourne par rapport aux outils d'usinage (220, 230) lors de son détourage à l'étape f).
  13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la limite intérieure de coupe (12, 13) de chaque outil d'usinage (220, 230) est obtenue à partir d'un registre dont chaque enregistrement contient un identifiant d'un outil d'usinage (220, 230) et une limite intérieure de coupe (12, 13) associée à cet outil d'usinage (220, 230).
  14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les étapes a) à d) sont mises en oeuvre par un dispositif de calcul distinct dudit dispositif d'usinage (200), et qui comporte, entre les étapes d) et f), une étape de transmission depuis le dispositif de calcul vers le dispositif d'usinage (200) de la position de blocage finale (PF).
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