ES2338482T3 - Procedimiento de perfilado de una lente por recorte de dicha lente. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de perfilado de una lente óptica (100) que comprende al menos una operación de desbaste según un contorno deseado, procedimiento en el que la operación de desbaste comprende un recorte en pleno material de la lente (100) por medio de una herramienta de recorte (637), caracterizado porque el desbaste comprende múltiples pasadas de recorte realizadas cada una siguiendo el contorno deseado con una profundidad de pasada axial reducida.
Description
Procedimiento de perfilado de una lente por
recorte de dicha lente.
La presente invención se refiere, de forma
general, al montaje de lentes oftálmicas de un par de gafas
correctoras sobre una montura y, de modo más particular, se refiere
a un procedimiento y a un dispositivo de perfilado de una lente
oftálmica de un par de gafas de cara a su montaje en una
montura.
La parte técnica del oficio de óptico consiste
en montar un par de lentes oftálmicas en o sobre la montura
seleccionada por el usuario.
Este montaje se divide en dos operaciones
principales:
- -
- centrado de cada lente, que consiste en posicionar y orientar adecuadamente la lente con respecto al ojo del futuro usuario, y
- -
- perfilado de cada lente, que consiste en mecanizar o recortar su contorno a la forma deseada, teniendo en consideración los parámetros de centrado definidos.
\vskip1.000000\baselineskip
En el marco de la presente invención, se analiza
la segunda operación, llamada de perfilado. El perfilado de una
lente de cara a su montaje en o sobre la montura seleccionada por el
futuro usuario, consiste en modificar el contorno de la lente para
adaptarlo a esa montura y/o a la forma deseada de la lente. El
perfilado se divide, clásicamente, en dos operaciones principales,
con una operación de desbaste (a menudo, denominada "esbozo"),
y una operación de acabado adaptado al tipo de montaje. El desbaste
consiste en eliminar la parte periférica superflua de la lente
oftálmica en cuestión, para adaptar el contorno que, con mucha
frecuencia es circular, al de la cavidad o entorno de la montura de
las gafas en cuestión o, más sencillamente, a la forma estética
deseada cuando la montura es de tipo abierto. Esta operación de
desbaste va seguida normalmente de una operación de facetado
consistente en abatir o facetar las dos aristas vivas del borde de
la lente desbastada. La operación de acabado depende del montaje
que se debe realizar. Cuando el montaje es de tipo circular, este
facetado está acompañado de un biselado consistente en garantizar
la formación de un nervio habitualmente denominado bisel. Este
bisel está destinado a encajar en una ranura correspondiente,
habitualmente denominada "ranura", dispuesta en la cavidad o
en el entorno de la montura de gafas en la que se monta la lente.
Cuando la montura es de tipo abierto, el perfilado de la lente y,
eventualmente, el abatimiento de las aristas vivas (facetado) van
seguidos de la perforación apropiada de las lentes para permitir la
fijación de las patillas y del puente nasal de la montura abierta.
Por último, cuando el montaje es de tipo de aro con un hilo de
nailon, el facetado está acompañado de un ranurado consistente en
practicar una ranura en el canto de la lente, que
sirve para recibir el hilo de nailon de la montura y que está destinada a fijar la lente sobre la parte rígida de la montura.
sirve para recibir el hilo de nailon de la montura y que está destinada a fijar la lente sobre la parte rígida de la montura.
Muy a menudo, estas operaciones se llevan a cabo
de manera sucesiva en una misma máquina de amolar llamada
afiladora, equipada con un tren de muelas apropiadas. La perforación
se puede efectuar en la afiladora que, entonces, está equipada con
el utillaje correspondiente, o en una máquina de perforación
separada.
Las operaciones de desbastado y acabado pueden
estar divididas en múltiples sub-operaciones, por
ejemplo: bosquejado, acabado, pulido.
Habitualmente, el perfilado de la lente se lleva
a cabo en una afiladora de control digital que posee los medios de
sujeción y arrastre en rotación para la lente, así como múltiples
muelas apropiadas para las diferentes operaciones que se realizan.
Inicialmente, la lente se bloquea sobre los medios de sujeción y
arrastre, en una configuración conocida, de modo que su referencial
óptico sea conocido y que las operaciones puedan ser llevadas a
cabo con precisión con respecto a dicho referencial. Se entiende, de
hecho, que este bloqueo, acompañado del almacenamiento en la
memoria del referencial óptico, permite definir y materializar
físicamente sobre la lente un referencial geométrico, sobre el cual
se localizan los puntos y las direcciones características de la
lente, necesarias para hacer coincidir ésta con la posición de la
pupila, así como los valores de perfilado, al objeto de que estos
puntos y direcciones características estén adecuadamente
posicionadas en la montura.
Recientemente, se ha lanzado al mercado un nuevo
tipo de lente para la que han surgido dificultades de mantenimiento
y arrastre. Para limitar el ensuciamiento de las caras de las lentes
oftálmicas, en especial en el caso de las lentes antirreflectantes,
es conocida la aplicación de un revestimiento específico, que posee
una baja energía superficial, sobre una o las dos caras de la
lente. Estos revestimientos específicos tienen la particularidad de
no permitir la adhesión del agua (revestimiento hidrófobo) o las
grasas (revestimiento oleófobo).
Sin embargo, estos revestimientos hacen que las
superficies de la lente sobre las que se han depositado sean muy
deslizantes. El adhesivo utilizado para fijar la empaquetadura se
adhiere muy débilmente a la cara deslizante de la lente. El mismo
problema surge para la aplicación de los tetones de bloqueo, que se
adhieren débilmente a las caras de la lente. Ahora bien, durante el
perfilado de la lente, la o las muelas ejercen durante la retirada
de material, fuerzas orto-radiales (de fricción) en
el canto de la lente, que generan un par importante sobre la lente,
en especial durante el esbozo de desbaste de la lente, cuando se
produce el esmerilado de una gran cantidad de material. En
consecuencia, durante el perfilado y, en especial, en el esbozo del
desbaste, la lente se desliza con respecto a los medios de sujeción
y arrastre en rotación (la empaquetadura o tetón de bloqueo) de la
lente. El centrado de la lente, en particular la orientación de los
ejes (es decir, la orientación angular de la lente en el
referencial de la afiladora), se modifica y el contorno de la lente
obtenido es diferente, con respecto a su referencial óptico, del
contorno final deseado después del perfilado.
Una solución consiste en la disminución de la
cantidad de material retirado con cada paso de la afiladora, con el
fin de reducir el par ejercido sobre el canto de la lente. Sin
embargo, esta solución no resulta satisfactoria y, en cualquier
caso, aumenta de modo significativo la duración del ciclo.
Para un bloqueo de la lente con una
empaquetadura, también es conocida la aplicación sobre el
revestimiento deslizante de una interfaz que aumenta la adherencia
con el adhesivo utilizado para la fijación de la empaquetadura.
Esta solución no es plenamente satisfactoria y, en términos
globales, incrementa los tiempos de producción.
Un problema similar se plantea para el perfilado
de lentes cuyo espesor y material las convierten en frágiles, y
exponen a sus revestimientos a un riesgo de fisuración.
Efectivamente, se entiende que una lente que presenta un espesor
reducido y formada por un material deformable tal como
policarbonato, se deforme durante su apriete por los elementos de
soporte y de arrastre en rotación de la máquina de perfilado. Esta
deformación de la lente puede alcanzar proporciones excesivas, que
conduzcan a la fisuración de los revestimientos de la lente, lo
cual no es aceptable y da lugar a que la lente sea desechada. Para
evitar este fenómeno, es preciso reducir la deformación de la lente
y, de este modo, disminuir la intensidad de la fuerza de apriete de
la lente entre los elementos de sujeción y arrastre en rotación de
la máquina de perfilado.
Por otra parte, determinados materiales
orgánicos utilizados en la composición de las lentes desprenden,
durante su mecanizado, sustancias malolientes. Se trata, en
particular, de materiales orgánicos de índices medios y altos,
típicamente con un índice mayor que 1,6. Ahora bien, es fácilmente
comprensible que el desprendimiento de tales olores es
inconveniente no sólo para las condiciones de trabajo de los
operarios que intervienen o se hallan próximos a las máquinas de
perfilado, sino también para la satisfacción de los clientes cuando
el taller de preparación de montaje de lentes está cerca de la zona
dedicada a la venta o, simplemente, cuando lo visitan.
El documento DE 19738668 A1 describe un
procedimiento de perfilado de una lente óptica que comprende al
menos una operación de desbaste según un contorno deseado, en el
cual la operación de desbaste comprende un recorte en pleno
material de la lente por medio de una herramienta de recorte.
Un objetivo de la presente invención es ofrecer
un procedimiento de perfilado que permita un perfilado eficaz,
preciso y fiable de lentes que presentan diversas propiedades que
las exponen o no a un riesgo de deslizamiento o de deformación
durante su mecanizado.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento de perfilado capaz de reducir el
desprendimiento de sustancias malolientes o desagradables durante
el perfilado de ciertas lentes.
Con vistas a la realización de al menos uno de
estos objetivos, se propone según la invención un procedimiento de
perfilado de una lente óptica que comprende al menos una operación
de desbaste según un contorno deseado, procedimiento en el cual la
operación de desbaste comprende un recorte en pleno material de la
lente por medio de una herramienta de recorte, comprendiendo este
recorte múltiples pasadas de recorte realizadas, cada una,
siguiendo el contorno deseado, con una profundidad de pasada axial
reducida, es decir, inferior al espesor de la lente.
Para una lente cuyas propiedades la exponen a un
riesgo de deslizamiento, de deformación o de emisión de sustancias
molestas durante su mecanizado, se selecciona la herramienta de
recorte y permite restablecer el radio deseado en cada punto del
contorno de la lente, mediante el mecanizado de una pequeña cantidad
de material. De hecho, la cantidad de material mecanizado por
recorte corresponde a la longitud de la trayectoria seguida por la
herramienta de recorte (principalmente, el contorno deseado de la
lente) sobre una anchura correspondiente al diámetro de la
herramienta de recorte. Al contrario que un mecanizado del canto de
la lente, no es necesario mecanizar todo el material situado entre
la periferia, o contorno bruto de la lente y el contorno deseado de
la lente. Además, la realización del recorte en múltiples pasadas de
profundidad de pasada reducida (inferior en cada pasada al espesor
de la lente), permite recortar la lente limitando, además, y de
forma arbitraria, la cantidad de material retirado en cada pasada
y, disminuir, de este modo, el par que ejerce la herramienta de
recorte sobre la lente.
La escasa cantidad de material que se mecaniza
durante el recorte permite:
- -
- limitar la energía global transmitida a la lente por fricción y limitar, por tanto, el deslizamiento de la lente con respecto a los medios de sujeción, y/o
- -
- reducir la cantidad de sustancias malolientes desprendidas durante la operación de mecanizado.
Para que quede claro, se considera que el
volumen de material mecanizado por recorte en pleno material por
medio de una fresa de 1,5 mm de diámetro es aproximadamente 10 veces
más bajo que el volumen de material mecanizado por esmerilado
mediante una muela de 155 mm de diámetro.
Para el mecanizado de una lente con un
revestimiento deslizante, esto permite evitar, con un apriete
normal, el deslizamiento de la lente en el transcurso del
mecanizado, permitiendo de este modo el perfilado preciso de los
cristales con revestimientos deslizantes. Para el mecanizado de una
lente frágil, permite limitar, por una parte, la fuerza de apriete
de la lente en el transcurso del mecanizado, sin generar
deslizamiento y, por otra parte, la fuerza ejercida por la
herramienta de recorte (que es menor que la fuerza ejercida por una
muela de gran diámetro), lo que evita que la lente sufra una flexión
exagerada. Para una lente cuyo material contiene sustancias
malolientes, la reducción del volumen global de material mecanizado
permite reducir al mismo tiempo la cantidad de sustancias
malolientes liberadas por el mecanizado.
Por el contrario, para una lente que no muestra
tendencia al deslizamiento o que no presenta una fragilidad
especial, o cuyo material contiene pocas o ninguna sustancia
maloliente susceptible de desprenderse durante el mecanizado, o
cuyo contorno final deseado no presenta un punto de inflexión, se
puede seleccionar una herramienta de mecanizado clásica del canto
de la lente, de tipo muela, para obtener más rápidamente el contorno
deseado y evitar un desgaste excesivamente rápido de la herramienta
de recorte.
De este modo, la selección de la herramienta de
trabajo permite elegir entre una herramienta de recorte (con la que
el riesgo de deslizamiento de la lente con apriete determinado y/o
de desprendimiento de sustancias molestas queda limitado durante el
perfilado), o una herramienta de mecanizado del canto de la lente,
si ésta no tiene tendencia a deslizarse, no es frágil y no contiene
sustancias que generen mal olor. El perfilado de estas lentes,
entonces, es eficaz, preciso y fiable, y no supone molestias para el
operario ni su entorno.
La selección entre el mecanizado del canto de la
lente y el recorte en pleno material de la lente se determina en
función de criterios referidos a uno y/u otro riesgo en los que se
incurre durante la operación de desbaste específica que se debe
llevar a cabo: deslizamiento de la lente, fisuración de la lente,
emisión de sustancias molestas.
De acuerdo con otra característica ventajosa de
la invención, la operación de desbaste es un esbozo seguido de un
acabado efectuado con otra herramienta de mecanizado del canto de la
lente, de tipo muela.
El esbozo de perfilado por recorte (denominado a
menudo desbaste) permite limitar el deslizamiento de la lente sin
aumentar de forma significativa la duración del ciclo de la lente. Y
la realización del acabado del perfilado de la lente con una muela
permite mecanizar exactamente la periferia de la lente esbozada para
obtener un contorno deseado preciso. La cantidad de material que se
debe mecanizar, entre el contorno del esbozo y el contorno deseado,
es reducido y limita, por lo tanto, la fricción y el par ejercido
por la muela de acabado sobre la lente. Adicionalmente, el radio de
la lente está sustancialmente reducido después del esbozo, lo cual
reduce mecánicamente el par transmitido por la muela a la lente.
Según otra característica ventajosa de la
invención, el diámetro de la herramienta de recorte en pleno
material de la lente es claramente menor que el radio de la lente.
El pequeño diámetro de la herramienta de recorte permite efectuar
el recorte en pleno material de la lente. Cuanto más reducido es el
diámetro de la herramienta de recorte, más limitados son las
fuerzas de fricción y el par ejercido sobre la lente. Entonces, se
reduce el deslizamiento de la lente y el perfilado es más
exacto.
Previamente al recorte, se recorre al menos una
cara de la lente siguiendo el contorno deseado y, en el curso de al
menos una pasada de recorte, la herramienta de recorte se hace
actuar de manera axial en función de los datos de recorrido así
recogidos.
Ventajosamente, los pasos de profundidad axial
de pasadas de recorte son regulables.
La regulación del paso de profundidad axial
entre dos pasadas permite variar la cantidad de material retirado
en cada pasada y adaptar, de este modo, el par ejercido por la
herramienta de recorte sobre la lente, con el fin de limitar el
deslizamiento de la lente.
Según otra característica ventajosa de la
invención, cuando la lente está sometida a arrastre en rotación en
relación con la herramienta de recorte alrededor de un eje de la
lente, el sentido de rotación se invierte entre dos pasadas de
recorte.
La inversión del sentido de rotación entre dos
pasadas de recorte permite invertir el sentido del par ejercido por
la herramienta de recorte sobre la lente y, por lo tanto, la
dirección del deslizamiento de la lente con respecto a los medios
de sujeción. El deslizamiento de la lente en una dirección queda
compensado por el deslizamiento de la lente en la dirección
contraria, lo cual limita el deslizamiento resultante de la lente
con respecto a los medios de suje-
ción.
ción.
Según otra característica ventajosa de la
invención, cuando la lente está sometida a arrastre en rotación con
respecto a la herramienta de recorte alrededor de un eje de la
lente, al menos una parte de una pasada de recorte se lleva a cabo
con un primer sentido de rotación, y la parte complementaria de
dicha pasada se realiza con un segundo sentido de rotación, inverso
al primero de ellos.
La inversión del sentido de rotación en el
transcurso de una misma pasada de recorte permite limitar igualmente
el deslizamiento global de la lente en el transcurso de esta
pasada.
Según otra característica ventajosa de la
invención, el recorte de la lente comprende, además del recorte de
la lente de acuerdo con el contorno deseado, el recorte según las
líneas de sectorización radiales que separan una pluralidad de
sectores periféricos.
El recorte de la lente que se lleva a cabo
efectuando múltiples etapas de eliminación permite limitar las
tensiones ejercidas sobre la lente por la parte de la lente situada
entre la periferia de la misma y el contorno deseado, que está
siendo recortado y que permanece unido a la lente.
Ventajosamente, el recorte de las líneas
radiales precede al recorte según el contorno deseado. En la
práctica, antes del recorte, se recorre al menos una cara de la
lente siguiendo las líneas de sectorización radiales. Durante el
recorte, la herramienta de recorte se dirige de manera axial en
función de los datos de recorrido así recogidos.
La siguiente descripción referida a los dibujos
adjuntos de una forma de realización, dada a modo de ejemplo no
limitativo, permitirá comprender mejor en qué consiste la invención
y cómo se puede realizar.
En los dibujos adjuntos:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un
dispositivo de perfilado de una lente óptica, equipado con un
módulo de recorte;
- la figura 2 es una vista frontal de una lente
óptica desbastada por recorte, en un plano medio de dicha
lente.
En la figura 1 se ha representado un dispositivo
de perfilado 6, equipado con un módulo de recorte 636 de una lente
óptica 100. El dispositivo de perfilado 6 está adaptado para
modificar el contorno de la lente oftálmica para adaptarla al del
marco o "círculo" de una montura seleccionada.
El dispositivo de perfilado comprende una
báscula 611, montada de forma libremente pivotante alrededor de un
primer eje A1, en la práctica un eje horizontal, sobre un
bastidor.
Para la inmovilización y el arrastre en rotación
de una lente oftálmica que se debe mecanizar, el dispositivo de
perfilado está equipado con medios de sujeción aptos para apretar y
arrastrar en rotación una lente oftálmica. Estos medios de soporte,
o medios de sujeción, comprenden dos árboles de apriete y de
arrastre en rotación 612, 613. Estos dos árboles 612, 613 están
alineados entre sí siguiendo un segundo eje A2, llamado eje de
bloqueo, paralelo al primer eje A1. Los dos árboles 612, 613 son
arrastrados en rotación de manera sincronizada por medio de un
motor (no se muestra), a través de un mecanismo de arrastre común
(no se muestra), montado sobre la báscula 611. Este mecanismo común
de arrastre sincronizado en rotación es del tipo habitual, conocido
en sí mismo.
Como variante, se podrá también prever arrastrar
los dos árboles por medio de dos motores diferentes, sincronizados
de forma mecánica o electrónica.
La rotación ROT de los árboles 612, 613 puede
estar controlada por el sistema electrónico e informático central,
tal como un microordenador integrado o un conjunto de circuitos
integrados dedicados.
Cada uno de los árboles 612, 613 posee un
extremo libre enfrentado al otro y que está equipado con un tetón
de bloqueo (no representado). Estos tetones de bloqueo no siempre
están fijados sobre los árboles 612, 613. De hecho, son utilizados
previamente por los medios de asido (no representados) para bloquear
la lente antes de ser transferidos al presente dispositivo de
perfilado 6, conservando el contacto con la lente transferida.
El árbol 613 es móvil en traslación según el eje
de bloqueo A2 con respecto al otro árbol 612, para llevar a cabo el
apriete en compresión axial de la lente entre los dos tetones de
bloqueo. El árbol 613 está activado para esta traslación axial por
un motor de arrastre por medio de un mecanismo de accionamiento (no
se muestra) controlado por el sistema electrónico e informático
central. El otro árbol 612 está fijado en traslación siguiendo el
eje de bloqueo A2.
En la práctica, el dispositivo de perfilado
comprende un tren de herramientas de mecanización 614 que incluye,
inicialmente, una primera herramienta de mecanizado 50, destinada a
efectuar un esbozo de perfilado del canto de la lente 100. Esta
primera herramienta de mecanizado 50 es, en este caso, una muela,
pero como variante, se puede prever el uso de una fresa de esbozo.
El tamaño de los granos de la muela de esbozo es del orden de 150 a
500 micrómetros.
Del mismo modo, se prevé que el tren de
herramientas de mecanización 614 incluya una segunda herramienta de
mecanizado 55 del canto de la lente 100, diferente de la primera
herramienta de mecanizado 50 del canto de la lente 100, destinada a
realizar el acabado del perfilado del canto de la lente 100. Esta
segunda herramienta de mecanizado 55 del canto de la lente 100 es,
en este caso, una muela de acabado del perfilado que comprende un
cuello de biselado, cuyos granos tienen un tamaño del orden de 55
micrómetros. Las muelas de esbozo y de acabado son cilíndricas y
tienen un diámetro del orden de 155 mm. Igualmente, se prevé una
muela de pulido en este tren de herramientas de mecanización 614 (o
tren de muelas).
El tren de herramientas de mecanización 614 está
situado sobre un árbol común de eje A3, que garantiza su arrastre
en rotación durante la operación de desbaste. Este árbol común, que
no es visible en las figuras expuestas, está controlado en rotación
por un motor eléctrico 620 controlado por el sistema electrónico e
informático.
El tren de herramientas de mecanización 614 es,
además, móvil en traslación según el eje A3 y está controlado en
esta translación por una motorización regulada. Concretamente, el
conjunto del tren de herramientas de mecanización 614, su árbol y
su motor están soportados por un carro 621 que, a su vez, está
montado sobre unos rieles 622 solidarios con el armazón para
desplazarse siguiendo el tercer eje A3. El movimiento de traslación
del carro porta-muelas 621 se denomina transferencia
y se registra como TRA en la figura 1. Esta transferencia está
controlada por un mecanismo de arrastre motorizado (no se muestra)
tal como un sistema de tornillo y tuerca o cremallera, controlado
por el sistema electrónico e informático central.
Para permitir un reglaje dinámico del espacio
entre ejes, entre el eje A3 de las muelas 614 y el eje A2 de la
lente durante el desbaste, se utiliza la capacidad pivotante de la
báscula 611 alrededor del eje A1. Este movimiento pivotante provoca
de hecho un desplazamiento, en este caso sustancialmente vertical,
de la lente apretada entre los árboles 612, 613, que acerca o aleja
la lente de las muelas 614. Este movimiento, que permite
restablecer la forma de desbaste deseada y programada en el sistema
electrónico e informático, se denomina restitución y se registra
como RES en las figuras. Este movimiento de restitución RES está
controlado por el sistema electrónico e informático central.
Para el mecanizado de la lente oftálmica según
un contorno determinado, es necesario desplazar, por lo tanto, una
mordaza 617 a lo largo del quinto eje A5, bajo control del motor
619, para controlar el movimiento de restitución y, por otra parte,
hacer pivotar conjuntamente los árboles de soporte 612, 613
alrededor del segundo eje A2, en la práctica bajo el control del
motor que los acciona. El movimiento de restitución transversal RES
de la báscula 611, y el movimiento de rotación ROT de los árboles
612, 613 de la lente, están controlados de manera coordinada por un
sistema electrónico e informático, debidamente programado a tal
efecto, para que todos los puntos del contorno de la lente
oftálmica sean sucesivamente tratados a su diámetro correcto.
El dispositivo de perfilado ilustrado en la
figura 1 comprende, además, un módulo de trabajo 625 que incluye
las muelas de facetado y ranurado 630, 631 montadas sobre un eje
común 632 y que es móvil según un grado de movilidad, según una
dirección esencialmente transversal al eje A2 de los árboles 612,
613 de sujeción de la lente, así como al eje A5 de la restitución
RES. Este grado de movilidad se denomina escamoteado y se indica
como ESC en las figuras.
En este caso, este escamoteado consiste en una
rotación del módulo de trabajo 625 alrededor del eje A3.
Concretamente, el módulo 625 se apoya sobre una palanca 626
solidaria con un manguito tubular 627, montado sobre el carro 621
para rotar en torno al eje A3. Para controlar su rotación, el
manguito 627 está provisto, en el extremo opuesto a la palanca 626,
de una rueda dentada 628 que engrana con un piñón (no visible en las
figuras) que equipa el árbol de un motor eléctrico 629 solidario
con el carro 621.
En resumen, se observa que los grados de
movilidad disponibles en un dispositivo de perfilado de este tipo
son:
- -
- la rotación de la lente, que permite hacerla girar alrededor de su eje de sujeción, que es globalmente normal con respecto al plano general de la lente,
- -
- la restitución, consistente en una movilidad relativa transversal de la lente (es decir, en el plano general de la lente) con respecto a las muelas, que permite reproducir los diferentes radios que describen el contorno de la forma deseada de la lente,
- -
- la transferencia, consistente en una movilidad relativa axial de la ente (es decir, de forma perpendicular al plano general de la lente), con respecto a las herramientas de trabajo, que permite posicionar la lente frente a las herramientas de trabajo seleccionada,
- -
- el escamoteado, consistente en una movilidad relativa transversal, siguiendo una dirección diferente de la de la restitución, del módulo de trabajo con respecto a la lente, que permite situar en posición de uso y disponer correctamente el módulo de acabado.
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El módulo de trabajo 625 está provisto de un
módulo de recorte 636, equipado con una herramienta de recorte 637,
destinada a llevar a cabo un esbozo del perfilado por recorte en
pleno material de la lente 100 (véase la figura 1). El recorte 637
en pleno material consiste en hacer penetrar todo el diámetro de la
herramienta en la lente, y en desplazar la herramienta dentro de la
lente siguiendo una trayectoria de recorte que permite obtener el
recorte deseado 110. El recorte deseado 110 es un contorno de esbozo
deseado 110 de la misma forma que el contorno final deseado, pero
de tamaño mayor.
El recorte en pleno material se distingue del
mecanizado del canto de la lente en el sentido de que, según este
último, sólo una pequeña parte del diámetro de la herramienta de
mecanizado se encaja en el material del canto de la lente y se
mecaniza todo el material situado entre la periferia (o canto) bruta
de la lente y el contorno de esbozo a realizar.
En este caso, la herramienta de recorte es una
fresa de cola, o fresa de recorte, de eje A6 esencialmente paralelo
al eje A2 de los árboles 612, 613 (es decir, al eje de la lente).
Como variante, esta herramienta de recorte puede estar formada por
una broca de esmerilado, de diámetro más pequeño que la muela o
fresa de esbozo, o incluso por un rayo láser.
Por ejemplo, la fresa de recorte presenta una
longitud de 12 mm y está fabricada con carburo de tungsteno. Para
poder recortar la lente de acuerdo con un recorte en pleno material,
el diámetro de la herramienta de recorte 637 es muy inferior al
diámetro de la lente. El diámetro de la fresa de recorte 637 en
pleno material de la lente 100 es, preferentemente, menor que 4 mm
y típicamente está comprendido entre 1 y 2 mm. El diámetro de la
primera herramienta de mecanizado o muela 50 es de, por ejemplo,
aproximadamente 155 mm. Dicho en otras palabras, se puede
considerar también que el diámetro de la fresa de recorte 637 es, en
promedio, de 1 a 6% del radio de la lente 100 (que es típicamente
del orden de 70 mm).
El posicionamiento de la fresa de recorte se
efectúa por medio de dos grados de movilidad preexistentes, que son
el escamoteado ESC por una parte y la transferencia TRA por
otra.
El dispositivo de perfilado 6 comprende una
unidad de tratamiento electrónico 130, también denominada sistema
electrónico e informático, de control, consistente en este caso en
un mapa electrónico diseñado para controlar de forma coordinada las
diferentes movilidades de las herramientas de trabajo y de los
medios de apriete y de arrastre en rotación de la lente (medios de
soporte), de acuerdo con el procedimiento de perfilado automatizado
que se describirá más adelante.
El sistema electrónico e informático 130
comprende clásicamente, por ejemplo, una placa madre, un
microprocesador, una memoria viva y una memoria de masa permanente.
La memoria de masa contiene un programa de ejecución del
procedimiento de perfilado que se describirá más adelante. Esta
memoria de masa es, preferentemente, re-escribible
y, convenientemente, es amovible para permitir su sustitución rápida
o su programación en un ordenador distante a través de una interfaz
de norma estándar. Igualmente, se prevén unos medios de memorización
del contorno final deseado 120 de la lente. Estos medios de
memorización pueden estar formados por una memoria
re-escribible y una interfaz (por ejemplo, un
teclado y una pantalla), que permiten escribir en esta memoria.
El sistema electrónico e informático 130
comprende, por último, unos medios de selección para seleccionar la
primera herramienta de mecanizado 50 del canto de la lente 100, o la
herramienta de recorte 637 de la lente 100, para al menos una
operación de perfilado determinada. Los medios de selección
comprenden unos medios de determinación diseñados para establecer
cuál de las herramientas, la primera de mecanizado 50 del canto de
la lente 100, o la de recorte 637 de la lente 100, se selecciona.
Para ello, los medios de determinación comprenden unos medios de
cálculo del valor de un parámetro relativo a la lente y/o a las
herramientas de mecanizado y de recorte, y/o relativo a los medios
de sujeción de la lente 100. Los medios de determinación
comprenden, asimismo, unos medios de comparación de este valor con
un valor de referencia, y están concebidos para determinar si se
debe seleccionar la primera herramienta de mecanizado 50 del canto o
la herramienta de recorte 637 de la lente 100, en función del
resultado de la comparación.
Las características relativas a la lente óptica
100 que se debe perfilar, tales como el contorno final deseado 120
y la energía superficial de la lente, están almacenadas en la unidad
de tratamiento electrónico. La energía superficial de la lente se
puede cuantificar por el ángulo de humectabilidad. Teniendo en
consideración una gota de agua presente en la cara de la lente en
cuestión, este ángulo de humectabilidad se define como el ángulo
formado entre el plano tangente a la superficie de la gota de agua
en un punto de contacto de dicha superficie con la lente, y el
plano tangente a la superficie de la cara de la lente en dicho punto
de contacto con la superficie de la gota de agua. Cuanto mayor sea
este ángulo, menor será la energía superficial y, por lo tanto, más
deslizante será la lente.
Se lleva a cabo una selección entre la primera
herramienta de mecanizado 50 del canto de la lente 100 o la
herramienta de recorte 637 en pleno material de la lente 100, para
efectuar al menos una operación de perfilado determinada. La
operación de perfilado para la que se realiza dicha selección es, en
este caso, un esbozo del perfilado de la lente, seguida de un
acabado efectuado en la segunda herramienta de mecanizado 55 del
canto de la lente 100.
Esta selección se realiza en función de uno o
múltiples parámetros relativos a la lente tales como las capacidades
de fricción de una o de las dos caras sujetas por los medios de
sujeción, y/o el espesor y/o el material de la lente. De la misma
forma, la selección se puede llevar a cabo en función de los
parámetros relativos a los medios de sujeción de la lente, tales
como las capacidades de fricción de dichos medios de sujeción.
La selección de la herramienta se puede realizar
en función de cuatro categorías de parámetros, combinados o no:
- -
- una primera categoría de parámetros relativos al carácter deslizante o no de la superficie de la lente;
- -
- una segunda categoría de parámetros relativos a la rigidez de la lente;
- -
- una tercera categoría de parámetros relativos a la presencia o ausencia, en la composición del material que constituye la lente, de sustancias malolientes, que pueden ser liberadas durante el mecanizado;
- -
- una cuarta categoría de parámetros relativos a la forma del contorno deseado de la lente tras el desbaste.
\vskip1.000000\baselineskip
La primera categoría de parámetros comprende,
por ejemplo, el valor máximo de par que se puede aplicar sobre la
lente 100 sin que ésta se deslice con respecto a los medios de
sujeción 612, 613. Este valor de par admisible depende,
simultáneamente, de los medios de sujeción, de la fuerza con la que
son aplicados contra la lente, y de la superficie de la lente. Los
medios de comparación analizan este valor máximo calculado con un
valor de referencia. Este valor de referencia, por ejemplo, es de 2
Nm. Si este valor máximo calculado es superior al valor de
referencia, se selecciona la primera herramienta de mecanizado 50
para proceder al esbozo del perfilado, y si este valor máximo
calculado es menor o igual al valor de referencia, se selecciona la
segunda herramienta de recorte 637 para efectuar el esbozo del
perfilado
por recorte en pleno material. En este último caso, que dice que la lente óptica presenta una baja energía superficial.
por recorte en pleno material. En este último caso, que dice que la lente óptica presenta una baja energía superficial.
Otro parámetro relativo al carácter deslizante o
no de la superficie de la lente que puede ser considerado para la
selección de la herramienta es el ángulo de humectabilidad. Si el
ángulo de humectabilidad es mayor que 100 grados, se estima que la
lente óptica presenta una baja energía superficial y se selecciona
la herramienta de recorte.
Por ejemplo, es posible plantear la hipótesis en
la que la lente tiene un revestimiento hidrófobo y/u oleófobo que
confiere a cada una de sus superficies un carácter deslizante. Se
deduce, entonces, que el valor máximo del par que puede ser
aplicado a la lente 100, sin que ésta se deslice con respecto a los
medios de sujeción 612, 613 es, en este caso, de 0,3 Nm. En estas
condiciones, se observa que es necesario seleccionar la herramienta
de recorte.
La selección de la herramienta de mecanizado se
puede efectuar, igualmente, en función de la rigidez de la lente.
Si el espesor y/o el material de la lente están en riesgo de
provocar una deformación de la lente, se reduce la presión de la
lente sobre los medios de sujeción y, para evitar el deslizamiento
de la lente, se selecciona la herramienta de recorte para llevar a
cabo el esbozo del perfilado. Asimismo, la selección se puede
realizar en función de una combinación del espesor y del material de
la lente.
La selección de la herramienta de mecanizado se
puede efectuar incluso en función de la presencia o ausencia, en la
composición del material del que está fabricada la lente, de
sustancias malolientes que pueden ser liberadas durante el
mecanizado. Este criterio depende, sobre todo, de la naturaleza del
o de los materiales que forman la lente. Por ejemplo, la mayor
parte de las lentes formadas por un material de índice medio o alto,
es decir, típicamente de índice superior a 1,6, contienen
sustancias que desprenden, durante el mecanizado, sustancias
malolientes. Para tomar este criterio en consideración, la unidad de
tratamiento electrónico tiene o accede a un registro local o
lejano, cuyos registros se refieren a un material o a una categoría
de materiales y contiene, además de la identificación de dicho
material o de la categoría de materiales, un indicador de la
presencia, en la composición del material o de la categoría de
materiales, de sustancias malolientes susceptibles de ser liberadas
durante el mecanizado.
Otro criterio de selección de la herramienta de
mecanizado es la forma deseada del contorno final de la lente. En
efecto, si esta forma presenta una o múltiples porciones de forma
cóncava, es decir, que la proyección de este contorno en un plano
medio de la lente exhibe uno o múltiples puntos de inflexión, es
probable que esta forma no se pueda obtener por medio de una
herramienta clásica de mecanizado de la periferia de la lente, tal
como una muela o una fresa de cuchillas, cuyo diámetro es de gran
importancia para el respeto de los puntos de inflexión.
En cualquier caso, si la unidad de tratamiento
electrónico detecta que la lente es deslizante o frágil, o si el
material de la lente contiene sustancias malolientes, o también si
la forma deseada del contorno de la lente tiene una o múltiples
porciones cóncavas, en aplicación de los criterios expuestos
anteriormente, la unidad de tratamiento propondrá al operario, a
través de una interfaz apropiada tal como una pantalla asociada a
un teclado, u otra, seleccionar la fresa de recorte para llevar a
cabo el recorte para el esbozo de la lente. Como variante, la
unidad de tratamiento electrónico puede realizar también esta
selección de herramienta y de la forma de desbaste correspondiente
de forma automática, sin recurrir al diálogo con el operario.
Tal como se ha expuesto anteriormente, este modo
de desbaste por recorte en pleno material permite reducir el riesgo
de deslizamiento de esta lente con respecto a los medios de sujeción
y/o la cantidad de sustancias malolientes desprendidas. Asimismo,
permite desbastar la lente según un contorno de forma compleja tal
como una forma que presenta una o múltiples porciones de forma
cóncava con puntos de inflexión, que no pueden estar formadas por
una muela o una fresa clásica que actúan sobre la periferia de la
lente.
Durante el recorte, el sistema de tratamiento
electrónico 130 controla de manera coordinada las movilidades de
transferencia TRA del módulo de trabajo 625 portador de la
herramienta de recorte 637, de restitución RES de los árboles de
apriete y de arrastre en rotación 612, 613, de escamoteado ESC del
módulo de trabajo 625, y de rotación ROT de la lente, para obtener
las movilidades de la herramienta de recorte con respecto a la
lente necesarias para llevar a cabo el recorte de la lente.
Según una primera forma de realización, para
proceder al recorte en pleno material, la fresa de recorte se hace
rotar alrededor de su eje A6 y se posiciona a lo largo de un eje
paralelo a la lente, de manera que penetra en el material de la
lente por medio de un desplazamiento transversal. La fresa de
recorte 637 se posiciona igualmente de forma axial, de modo que, en
su desplazamiento transversal, atraviesa la lente de una a otra
parte de sus dos caras. La fresa de recorte 637 se desplaza,
entonces, transversalmente con respecto al eje de la lente 100 para
alcanzar el contorno de esbozo 110 deseado. El contorno de esbozo
110 exhibe la forma del contorno final deseado 120, con unas
dimensiones ligeramente mayores.
Como variante no representada, el contorno de
esbozo 110 y el contorno final 120 presentan una o múltiples
porciones de forma cóncava, es decir, la proyección de este contorno
sobre el plano medio de la lente (tal como se ilustra en la figura
2) presenta (al contrario que el ejemplo mostrado en la figura 2)
uno o múltiples puntos de inflexión. Tal como se ha visto
anteriormente, se selecciona o, al menos, se propone la herramienta
de recorte en pleno material.
Como se representa en la figura 2, el recorte de
esbozo de la lente comprende un recorte según las líneas de
sectorización radiales 105, 106, 107, 108 que separan una pluralidad
de sectores periféricos de la lente en numerosas partes.
Los sectores periféricos recortados de la lente
representan las partes de caída 101, 102, 103, 104, que son
eliminadas y la parte central restante de la lente, sujeta por los
medios de sujeción 612, 613, presenta el contorno de esbozo 110
deseado. Cada parte de caída se obtiene por un desplazamiento de
entrada de la herramienta de recorte 637, siguiendo esencialmente
un radio de la lente 100 y dirigido hacia el centro de la lente 100,
hasta el contorno de esbozo 110 que se requiere, seguido de un
desplazamiento a lo largo de una porción del contorno de esbozo 110
determinado y, por último, por un desplazamiento de salida de la
herramienta de recorte 637, que sigue básicamente otro radio de la
lente 100, y que está dirigido en sentido opuesto al centro de la
lente 100, hasta la liberación de la herramienta de recorte de la
lente.
Como variante, se puede prever que el recorte de
las líneas de sectorización radiales sea anterior al recorte según
el contorno deseado 110.
Como variante, para reducir todavía más el
riesgo de deslizamiento de la lente (cuando la lente es frágil o
deslizante), es posible proceder también al recorte de la lente 100
llevando a cabo múltiples pasadas de recorte. En este caso, con
anterioridad al recorte, se recorren las dos caras de la lente, por
una parte siguiendo el contorno deseado y, por otra parte,
siguiendo las líneas de sectorización radiales. Seguidamente, se
efectúa el recorte de esbozo de la lente por medio de numerosas
pasadas axiales sucesivas. Inicialmente, la lente se recorta
siguiendo las líneas de sectorización radiales, en donde cada una de
estas líneas de sectorización radiales se somete a múltiples
pasadas, cada una de ellas con una profundidad axial reducida de
pasada. A continuación, después de haber recortado la lente según
las líneas de sectorización radiales, la lente se recorta siguiendo
el contorno deseado de la lente. Este recorte se lleva a cabo
mediante múltiples pasadas, en donde su profundidad axial de pasada
es reducida. Las profundidades axiales de pasada en las operaciones
de recorte son ajustables y, típicamente, las profundidades de
pasada pueden ser mayores para el recorte según las líneas de
sectorización radiales que para el recorte según el contorno final
deseado. La profundidad axial de pasada de cada operación es,
evidentemente, menor que el espesor máximo de la lente según el
contorno deseado. Las profundidades y el número de diferentes
pasadas pueden estar convenientemente definidas en función de los
datos geométricos de espesor de la lente, proporcionados por el
recorrido de las dos caras de la lente según el contorno final.
Durante cada una de las pasadas de recorte, la
herramienta de recorte 637 se guía de forma axial, es decir, en
transferencia, en función de los datos de recorrido previamente
recogidos. La guía de la transferencia para el recorte siguiendo
las líneas de sectorización radiales se establece en función de los
datos de recorrido siguiendo estas líneas de sectorización. La guía
de transferencia para el recorte según el contorno final deseado se
establece en función del recorrido siguiendo este contorno
deseado.
La dirección de rotación de la lente 100 (que
constituye el avance de mecanización) se invierte entre dos pasadas
de recorte. De este modo, se evita que, en el caso hipotético en que
se produzcan ligeros deslizamientos en rotación de la lente con
respecto a sus medios de sujeción, estos deslizamientos se acumulen
en la misma dirección.
Asimismo, se puede prever que una parte de una
pasada de recorte se lleve a cabo con arrastre en rotación de la
lente, con respecto a la herramienta de recorte, en una primera
dirección de rotación, y que la parte complementaria de la pasada
se efectúe con una segunda dirección de rotación, inversa a la
primera dirección de rotación.
Cualquiera que sea la forma de realización
considerada, es posible prever, en lugar de penetrar inicialmente
en la lente por su borde periférico, pre-posicionar
la herramienta de recorte de manera que perfore la lente, por medio
de su movilidad de transferencia con respecto a la lente, sobre una
parte o en la totalidad de su espesor, para desplazar
posteriormente la herramienta de recorte de manera transversal según
el recorte deseado durante la rotación de la lente.
A continuación, se procede al acabado del
perfilado por esmerilado sobre la muela de acabado 55. El cuello de
biselado permite realizar, si es necesario, un bisel en el canto de
la lente. Las movilidades de transferencia TRA de la muela de
acabado y las movilidades de restitución RES y de rotación ROT de la
lente se guían de forma que se alcance el contorno final deseado
120, retirando la escasa cantidad de material situado entre el
contorno de esbozo 110 obtenido por recorte en pleno material y el
contorno final deseado 120. Con un grano fino de la muela de
acabado 55 se obtiene el contorno final deseado 120 de manera
precisa.
La presente invención no está limitada a las
formas de realización descritas y representadas, sino que el
experto en la materia podrá aportar cualquier variación de acuerdo
con su espíritu.
Como variante, se puede prever el uso de un
aparato que no incluye herramienta de mecanizado del canto de la
lente ni medios de selección, pero que comprende una herramienta de
recorte en pleno material de la lente. Entonces, por medio de este
aparato se procede al recorte en pleno material de las lentes
ópticas revestidas con un tratamiento de baja energía
superficial.
Como variante, la fresa de recorte puede ser
orientable. La orientación se puede llevar a cabo, por ejemplo, por
rotación alrededor de un eje transversal al eje de la fresa de
recorte. Esta fresa de recorte puede servir, igualmente, para
perforar la lente. Del mismo modo, puede ser sustituida por una
broca usada, por una parte, para perforar la lente y, por otra
parte, a modo de fresa de recorte para efectuar la función de
recorte de la lente, tal como se ha descrito anteriormente.
Se pueden prever etapas de acabado adicionales,
después del acabado del perfilado sobre la muela de acabado, tales
como el ranurado, la perforación y el facetado. Como variante, la
muela de esbozo del perfilado puede ser sustituida por un
dispositivo de recorte por chorro de agua.
En lo que se refiere a los medios de selección,
como variante, se puede prever que estén automatizados solamente de
forma parcial. De este modo, se puede establecer que los medios de
selección comprendan un programa y una interfaz de comunicación con
el operario, desarrollados para proponer la elección de una
herramienta de trabajo para efectuar el esbozo del perfilado. El
operario no tendrá más que elegir manualmente, a través de la
interfaz de comunicación, la herramienta de recorte o de mecanizado
que se debe utilizar para llevar a cabo el esbozo del
perfilado.
Claims (10)
1. Procedimiento de perfilado de una lente
óptica (100) que comprende al menos una operación de desbaste según
un contorno deseado, procedimiento en el que la operación de
desbaste comprende un recorte en pleno material de la lente (100)
por medio de una herramienta de recorte (637), caracterizado
porque el desbaste comprende múltiples pasadas de recorte
realizadas cada una siguiendo el contorno deseado con una
profundidad de pasada axial reducida.
2. Procedimiento de perfilado según la
reivindicación anterior, aplicado a lentes en las que al menos una
superficie está provista de un revestimiento deslizante, estando la
lente, durante su recorte, sujeta al menos por esta superficie.
3. Procedimiento de perfilado según la
reivindicación anterior, aplicado a lentes cuyo material
constitutivo incluye sustancias malolientes susceptibles de ser
liberadas durante la mecanización.
4. Procedimiento de perfilado según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el diámetro de la herramienta
de recorte (637) en pleno material de la lente (100) es
sustancialmente menor que el radio de la lente (100).
5. Procedimiento de perfilado según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, previamente al recorte, se
recorre al menos una cara de la lente siguiendo el contorno deseado
y en el que, durante al menos una pasada de recorte, la herramienta
de recorte (637) se guía de forma axial en función de los datos de
recorrido así recogidos.
6. Procedimiento de perfilado según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, siendo la lente (100)
arrastrada en rotación con respecto a la herramienta de recorte
(637) alrededor de un eje de la lente, el sentido de rotación se
invierte entre dos pasadas de recorte.
7. Procedimiento de perfilado según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que, siendo la lente (100)
arrastrada en rotación con respecto a la herramienta de recorte
(637) alrededor de un eje de la lente (100), al menos una parte de
una pasada de recorte se realiza con un primer sentido de rotación,
y la parte complementaria de dicha pasada se realiza con un segundo
sentido de rotación, inverso al primer sentido de rotación.
8. Procedimiento de perfilado según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el recorte de la lente (100)
comprende, además del recorte de la lente según el contorno deseado,
el recorte según líneas de sectorización radiales que separan una
pluralidad de sectores periféricos (101, 102, 103, 104).
9. Procedimiento de perfilado según la
reivindicación anterior, en el que el recorte de las líneas radiales
es anterior al recorte según el contorno deseado.
10. Procedimiento de perfilado según una de las
reivindicaciones 8 y 9, cuando están subordinadas a la
reivindicación 5, en el que, con anterioridad al recorte, se
recorre al menos una cara de la lente, siguiendo las líneas de
sectorización radiales, y en el que, durante el recorte, la
herramienta de recorte (637) se guía de forma axial en función de
los datos de recorrido así recogidos.
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