ES2957571T3 - Procedimiento para elaborar una consigna para mecanizar una lente óptica - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para generar ajustes para mecanizar una lente óptica (L1). Según la invención, este método incluye etapas que consisten en: a) adquirir una lima que caracteriza la forma (F1) a la que se debe mecanizar la lente óptica para permitir su colocación en una montura de gafas, b) descomponer dicha forma en una pluralidad de objetos distintos, incluyendo una envoltura exterior (7) dentro de la cual se encuentran todos los demás objetos (1, 2, 3, 4, 5, 6), c) determinar un orden de mecanizado en el que mecanizar dichos otros objetos, yd) generar los ajustes de mecanizado dependiendo de dicho orden de mecanizado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para elaborar una consigna para mecanizar una lente óptica
Campo técnico al que se refiere la invención
La presente invención se refiere de manera general al campo de las industria óptica.
Se refiere más particularmente a un procedimiento para elaborar una consigna para mecanizar una lente óptica con vistas a montarla en una montura de gafas.
La invención encuentra una aplicación particularmente ventajosa en el mecanizado de lentes ópticas de formas complejas, es decir en el mecanizado de lentes que no pueden mecanizarse mediante una sola y misma herramienta. Técnica anterior
La parte técnica del trabajo del óptico consiste en montar un par de lentes ópticas en una montura de gafas seleccionada por un usuario.
Esta operación de montaje incluye una primera etapa de adquirir la geometría de los contornos de la montura de gafas seleccionada, y una segunda etapa de mecanizar la lente que comprende en particular una operación de afinado del contorno de la lente hasta la forma deseada.
Esta operación de afinado consiste en eliminar la parte periférica superflua de la lente óptica en cuestión, para devolver el contorno, que suele ser inicialmente circular, a un contorno de forma idéntica a la del contorno de la montura de gafas o de forma lo más próxima posible.
En concreto, cuando la montura de las gafas está montada, la etapa de adquisición consiste generalmente en palpar el contorno interior (el "tope de localización") del entorno de la montura de las gafas seleccionada para determinar con precisión las coordenadas de los puntos que caracterizan la forma del contorno de este tope de localización.
La etapa de afinado consiste entonces en mecanizar el borde de la lente óptica de manera que presente en todo su contorno un bisel para encajar en el tope de localización, cuya parte superior tiene una forma sensiblemente idéntica a la del contorno del tope de localización.
Este tipo de montura de gafas sigue siendo el más habitualmente utilizado. Su implementación también es fácil de automatizar. Por lo tanto, se desarrolló un protocolo de comunicación para permitir que las máquinas de adquisición y las máquinas de mecanizado se comuniquen entre sí, con el fin de automatizar estas dos etapas de adquisición y mecanizado.
Cuando la montura de las gafas es más compleja (en semi-círculo, sin círculo o mixta), estas dos etapas se llevan a cabo de forma diferente.
Durante la etapa de adquisición, se utiliza generalmente una plantilla (por ejemplo la lente de referencia suministrada al óptico con la montura de las gafas) para determinar la forma que deberá presentar la lente óptica a afinar. La adquisición de una imagen de esta plantilla permite en efecto identificar la forma del contorno de esta plantilla así como la posición de los eventuales agujeros realizados en esta plantilla.
La etapa subsiguiente de mecanizado comprenderá entonces una operación de afinado, y después operaciones de acabado (ranurado, taladrado, etc.) para permitir el montaje de la lente óptica en su montura.
Estas operaciones de afinado y acabado variarán sustancialmente, en función del tipo de montura de gafas y de la complejidad del mecanizado.
Por lo tanto, no se puede utilizar el protocolo de comunicación antes mencionado.
Cada máquina de mecanizado tiene su propio lenguaje y su propio software que permite al óptico introducir las informaciones necesarias para el mecanizado de cada lente óptica.
Un inconveniente es que este software generalmente no está optimizado para reducir la duración del ciclo de mecanizado de la lente.
Otro inconveniente es que la operación de introducción de informaciones es larga y tediosa de implementar para el óptico.
Para paliar en parte este inconveniente, la máquina de mecanizado puede estar equipada con una memoria que permite registrar la consigna de mecanizado de la lente óptica. De esta manera, cuando se debe mecanizar otra lente para montarla en una montura de gafas del mismo tipo, la máquina de mecanizado puede reutilizar esta consigna de mecanizado.
El problema de esta consigna de mecanizado es que no sólo no es estándar (se desarrolla en función de las características de la máquina de mecanizado y de las necesidades del usuario, de modo que es específica de esta máquina y de este usuario), sino que además es estática (no se puede ajustar cuando cambian las características de la máquina de mecanizado o cuando cambian las necesidades del usuario).
Se entiende en efecto que esta consigna de mecanizado comprende instrucciones que permiten, teniendo en cuenta, por ejemplo, los diámetros de las herramientas utilizadas, mecanizar la lente óptica hasta darle la forma deseada. Por lo tanto, esta consigna de mecanizado sólo es válida para un tipo particular de máquinas de mecanizado y sigue siendo válida en este tipo de máquina sólo en la medida en que la máquina de mecanizado no sea modificada. Tan pronto como se sustituye una herramienta de mecanizado por otra herramienta más eficaz, pero de forma diferente, el conjunto de las consigna de mecanizado memorizadas se vuelven efectivamente inutilizables.
En campos distintos al de la industria óptica, se conocen dos documentos US2004186614 A1 y US6676344 B1. El documento US2004186614 describe un procedimiento para controlar una máquina herramienta en el que la pieza a mecanizar se divide en objetos y en el que los objetos se mecanizan en un orden preciso.
El documento US6676344 propone un método de mecanizado de un álabe de turbina, en el que una barra cilíndrica se devuelve progresivamente a una forma cercana a la del álabe pasando de la forma cilíndrica a una forma de paralelepípedo, después a una forma cada vez más cercana a la deseada.
Objeto de la invención
Con el fin de remediar a los inconvenientes antes citados del estado de la técnica, la presente invención propone un nuevo protocolo de comunicación estándar, que permite generar archivos de consignas de mecanizado utilizables por máquinas de mecanizado de diferentes modelos y que permite reducir la duración del ciclo de mecanizado de la lente óptica.
Más particularmente, según la invención, se propone un procedimiento para elaborar una consigna de mecanizado según la reivindicación 1.
Preferiblemente, en la etapa d), la consigna de mecanizado se genera independientemente de las características de una cualquiera máquina de mecanizado capaz de ser utilizada para mecanizar la lente óptica.
El recorte de la forma de la lente a mecanizar en “objetos” permite tratar cada objeto de manera diferente y determinar a priori (es decir, sin saber aún qué máquina de mecanizado se utilizará para mecanizar la lente óptica) qué tipo de herramientas será necesario para mecanizar este objeto. La consigna de mecanizado podrá así comprender instrucciones de mecanizado para cada objeto adaptadas a la forma del objeto.
La determinación del orden de mecanizado permitirá determinar a priori en qué orden será necesario mecanizar los objetos para reducir la duración del ciclo de mecanizado (en particular minimizando el número de veces en las que será necesario cambiar de herramienta).
Otras características ventajosas y no limitativas del procedimiento según la invención se definen en las reivindicaciones 2 y siguientes.
Descripción detallada de un ejemplo de realización
La siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos, dados a título de ejemplos no limitativos, hará entender bien en qué consiste la invención y cómo se puede realizar.
En los dibujos adjuntos:
- la Figura 1 es un organigrama que ilustra las etapas de un algoritmo que permite la implementación de un procedimiento para producir una consigna de mecanizado para una lente óptica según la invención;
- la Figura 2 es una vista esquemática del contorno de una lente óptica, en la que están representados diversos objetos que caracterizan la forma de este contorno;
- la Figura 3 es una tabla que ilustra un método de secuenciación del mecanizado de los objetos de la Figura 2;
- la Figura 4 es una vista esquemática de una parte de una lente óptica; y
- la Figura 5 es una vista esquemática en perspectiva de parte de una montura de gafas equipada con la lente óptica de la Figura 2.
Como se muestra en la figura 5, un par de gafas comprende generalmente una montura de gafas M1 y dos lentes ópticas L1 (de las cuales sólo una aparece en la Figura 5) fijadas a la montura de gafas M1.
Las lentes ópticas L1 pueden ser lentes correctoras (es decir lentes con poderes de refringencia no nulos) o lentes de confort (por ejemplo lentes solares). En el caso en el que se trata de lentes correctoras, las necesidades del futuro usuario de las gafas deben tenerse en cuenta durante la fabricación de estas gafas, de modo que las gafas pueden presentar las características de corrección óptica deseadas.
Los contornos de algunas lentes ópticas, en particular lentes ópticas destinadas a ser montadas en una montura de tipo en semi-círculo o de tipo sin círculo (fijadas sobre cristal perforado), presentan formas complejas que comprenden, por ejemplo, zonas curvadas hacia el centro de la lente, denominadas zonas de curvatura negativa o zonas cóncavas.
Tal zona cóncava 22 aparece claramente en la Figura 5.
Estas zonas cóncavas corresponden generalmente a detalles decorativos del contorno de la lente óptica o a zonas de fijación de la lente óptica a la montura de gafas.
Si las zonas convexas generalmente se mecanizan usando una muela de esbozado o una herramienta de gran diámetro tal como una fresa o una cuchilla (siendo tal herramienta poco costosa de usar), las zonas cóncavas, sin embargo, necesitan ser mecanizadas con una herramienta de diámetro mucho más pequeño.
Existe para mecanizar tales lentes una amplia variedad de máquinas de mecanizado dedicadas, equipadas con una pluralidad de herramientas que presentan numerosos grados de movilidad.
Estas máquinas de mecanizado tienen en común que tienen ejes para bloquear y arrastrar en pivote la lente a mecanizar, una muela de esbozado giratoria o una herramienta de gran diámetro para mecanizar el canto de la lente, al menos una herramienta de acabado (fresa, taladro perforador, discos para realizar ranuras, etc.) para mecanizar las zonas cóncavas del contorno de la lente y para perforar la lente, y un controlador que permite controlar los diferentes grados de movilidad de las herramientas con respecto a la lente, en función de un fichero de consigna de mecanizado.
En el ejemplo que se considerará aquí, como se muestra en la Figura 5, la montura de gafas M1 es del tipo en semi círculo, en el sentido de que comprende dos arcos 30 debajo de cada uno de los cuales se prevé fijar una de las lentes ópticas L1. Estos dos arcos 30 están unidos entre sí por una grapa de fijación 31 equipada con dos plaquetas nasales 32. Esta montura de gafas M1 está realizada aquí de un material plástico rígido.
La lente óptica L1 representada en la Figura 5, que es la que se considera más particularmente en la presente presentación, sólo aparece en parte en esta Figura 5 debido a la presencia de la montura de gafas M1 que la cubre parcialmente.
Esta lente óptica L1, que tiene (en el momento de la implementación del procedimiento según la invención) un contorno inicial circular, debe mecanizarse de manera que tenga una forma particular F1, de forma que pueda ensamblarse en la montura de gafas M1.
En la Figura 2 se ha representado con líneas gruesas el contorno final 20 que deberá tener la lente óptica L1 después del mecanizado.
Se observa en esta figura que la lente óptica L1 deberá tener un taladro 23 de forma oblonga y cuatro muescas 21, 22, 24, 25 rebajadas en su borde periférico, y que deberá estar reducida en una parte superior 26 de su superficie, para que pueda ser ensamblada a la montura de gafas M1 y para que las gafas, una vez ensambladas, tengan la forma deseada.
La parte superior 26 de la lente óptica L1 será en particular reducida para poder encajar en una ranura prevista rebajada en el correspondiente arco 30 de la montura de gafas M1.
Entre las muescas, la lente óptica L1 deberá tener dos muescas de fijación 24, 25 idénticas situadas en esta parte superior 26 de la lente óptica L1. También deberá tener una muesca temporal 22 para definir, por encima de esta muesca temporal 22, un abultamiento 29 que permite optimizar la fijación de la lente óptica L1 en el arco 30.
Finalmente, deberá tener una muesca nasal 21 para permitir el paso de la correspondiente plaqueta nasal 32 de la montura de gafas M1.
Por supuesto, esta forma particular F1 de lente óptica L1 sólo se ilustra aquí a modo de ejemplo, para explicar claramente el funcionamiento de la presente invención. Esta forma particular F1 no puede restringir de ninguna manera el alcance del presente documento.
El objetivo de la presente invención consiste entonces en desarrollar una consigna de mecanizado que sea función de la forma de las gafas a obtener, que posiblemente sea también función de las necesidades P1 del futuro usuario de las gafas, pero que no es función de las características de la máquina de mecanizado que se utilizará para mecanizar la lente óptica L1.
De este modo, la consigna de mecanizado podrá implementarse en cualquier máquina de mecanizado, encargándose ésta únicamente de interpretar esta consigna en relación con sus propias características (diámetros de herramienta, herramientas disponibles, etc.) de manera a mecanizar la lente óptica L1 a la forma deseada.
Este procedimiento de elaboración de la consigna de mecanizado de la lente óptica L1 se compone de cuatro etapas principales que consisten en:
a) adquirir un archivo que caracterice la forma particular F1 según la cual la lente óptica L1 debe ser mecanizada para permitir su montaje en la montura de gafas M1,
b) descomponer dicha forma particular F1 en varios objetos distintos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, incluyendo una envoltura exterior 7 en el interior de la cual se encuentran otros objetos 1, 2, 3, 4, 5, 6,
c) determinar un orden de mecanizado de dichos otros objetos 1,2, 3, 4, 5, 6, y
d) generar la consigna de mecanizado en función de dicho orden de mecanizado.
Este procedimiento de elaboración puede implementarse mediante una computadora, tal como un ordenador, que comprende un procesador (CPU), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM) y diferentes interfaces de entrada y de salida.
Gracias a sus interfaces de entrada, la computadora está adaptado para recibir señales de entrada procedentes de diferentes medios de adquisición. Un medio de adquisición podría ser una pantalla táctil o un teclado, que permite al usuario introducir informaciones tales como las necesidades P1 del futuro usuario de las gafas. Otro medio de adquisición podría ser un dispositivo para determinar la forma particular F1. Las señales de entrada pueden entonces ser relativas a la forma particular F1 y a las informaciones introducidas por el usuario.
La memoria de solo lectura, por su parte, almacena datos utilizados en el ámbito del procedimiento de control descrito a continuación. Almacena en particular una aplicación informática, constituida por programas informáticos que comprenden instrucciones cuya ejecución por el procesador permite a la computadora implementar el procedimiento descrito a continuación.
Gracias a sus interfaces de salida, la computadora podrá transmitir la consigna de mecanizado al controlador de la máquina de mecanizado utilizada para mecanizar la lente óptica L1.
Este mecanizado se desarrollará en dos fases, de las cuales una fase de esbozo durante la cual el contorno inicial (generalmente circular) de la lente óptica L1 se reducirá a una forma próxima a la forma particular F1 (mediante la herramienta de gran diámetro), y una etapa de acabado durante la cual las partes de la lente óptica L1 que no se pudieron moldear mediante la herramienta de gran diámetro se mecanizarán mediante herramientas de acabado. En la Figura 1, se ha representado un organigrama que ilustra el algoritmo implementado por la computadora para elaborar la consigna de mecanizado para la lente óptica L1.
Previamente a la etapa a) (anotada Sa en la Figura 1), la montura de gafas M1 se proporciona al usuario (aquí el óptico) con dos lentes de presentación previstas para ser retiradas de la montura de gafas M1 para ser reemplazadas por dos lentes ópticas L1.
Estas dos lentes ópticas L1 tienen inicialmente un contorno circular, que conviene devolver a la forma deseada (a saber, la forma particular F1).
En la etapa a), la adquisición de la forma particular F1, según la cual la lente óptica L1 considerada deberá mecanizarse, se lleva a cabo utilizando la lente de presentación correspondiente.
Para ello, el óptico utiliza el dispositivo de determinación que está concebido para aprovechar la forma de la lente de presentación para deducir de ella la forma particular F1. Tal dispositivo, así como el procedimiento de uso de este dispositivo para implementar la etapa a), se describen bien, por ejemplo, en la solicitud de patente presentada con el número FR1457240 (aún no publicada en el momento de la presentación de la presente solicitud de patente).
En resumen, este dispositivo comprende un soporte para bloquear la lente de presentación y los medios de adquisición de imágenes. El procedimiento de utilización de este dispositivo consiste entonces en adquirir diferentes imágenes Img1, Img2, de las cuales al menos una imagen frontal de la lente de presentación sin tratar y una imagen frontal de la lente de presentación montada en su montura de gafas M1. Se podría aquí considerar también adquirir una tercera imagen frontal de la montura de las gafas M1 sin tratar, y una cuarta imagen lateral de la lente de presentación. Se comprende que las dos imágenes Img1, Img2, así como eventualmente la tercera imagen, permitirán determinar la forma particular F1 que deberá tener la lente óptica L1 después del mecanizado.
Se comprende también que la cuarta imagen permitirá obtener un valor de la curvatura de la cara frontal de la lente de presentación, denominada base b1, que se considerará igual a la curvatura del arco 30 de la montura de gafas M1. Al final de esta etapa a), la computadora tiene así en memoria un fichero que ilustra la forma particular F1 que deberá presentar la lente óptica L1 después del mecanizado.
Esta forma particular F1, representada en la Figura 2, se caracteriza por el contorno final 20 (en línea en negrita), por el contorno del taladro 23, y por una línea de demarcación 28 entre la parte de la superficie de la lente óptica L1 que quedará cubierta por la montura de gafas M1 y la que quedará visible.
Esta forma particular F1 se considera aquí en proyección en un plano medio general de la lente óptica L1.
Por “plano medio general de la lente” se puede entender, por ejemplo, el plano que está más cercano, en promedio, al contorno del contorno correspondiente de la montura de gafas. En variante, podría tratarse de otro plano, como por ejemplo el plano por el que pasa el contorno inicial de la lente (antes del mecanizado).
Se podrán definir varios "marcos" con respecto a esta forma particular F1.
Un primer marco, denominado marco "boxing", corresponderá al rectángulo que está circunscrito a la proyección del contorno final 20 en el plano general medio de la lente, y del cual dos de sus lados son paralelos a la horizontal. En la etapa b) (anotada Sb en la Figura 1), la forma particular F1 se divide en varios objetos distintos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Otros marcos, denominados marcos "objeto", se podrán definir con respecto a cada uno de estos objetos 1,2, 3, 4, 5, 6, 7. Cada uno de estos marcos "objeto" corresponderá entonces al rectángulo que está circunscrito a la proyección del contorno de este objeto en el plano medio general de la lente, y del cual dos de sus lados son paralelos a la horizontal.
La descomposición de la forma particular F1 en objetos podría llevarse a cabo de diversas maneras.
En este caso, se lleva a cabo aquí en varias operaciones sucesivas, de la siguiente manera.
La primera operación consiste en definir la envoltura exterior 7, que, como recordamos, abarca todos los demás objetos 1,2, 3, 4, 5, 6.
Esta envoltura exterior 7 está definida por una línea de esbozo 27, que ilustra la forma del contorno a lo largo del cual se afinará la lente óptica L1 por medio de la herramienta de gran diámetro.
Esta línea de esbozo 27 se define como siendo fusionada con la mayor parte posible del contorno final 20 y que tiene una forma convexa en todos los puntos.
La línea de esbozo 27 une así, como se muestra en la Figura 2, los extremos de los contornos de las muescas de fijación 24, 25 y la muesca nasal 21.
Sin embargo, se extiende sobre una longitud superior a la de la muesca temporal 22, de manera que presenta una forma convexa en todos sus puntos.
La segunda operación consiste en caracterizar la forma particular F1 en una pluralidad de otros objetos, que pertenecen a una u otra de las siguientes categorías:
- una categoría de objetos externos, y
- una categoría de objetos internos.
El objetivo es que una vez caracterizados estos objetos, sus formas y la de la envoltura exterior 7 permitan caracterizar la forma del contorno final 20.
Durante esta operación, la computadora define cada objeto externo como correspondiente a una zona de la lente óptica L1 circunscrita entre la línea de esbozo 27 y el contorno final 20. Se considera así que tal objeto externo tiene un contorno al menos parcialmente cóncavo, que está abierto y cuyos extremos se unen al contorno final 20.
En este caso, se definen aquí cinco objetos externos 1, 2, 4, 5, 6 que corresponden a los contornos de las muescas de fijación 24, 25, de la muesca temporal 2, de la muesca nasal 1, así como el contorno de la zona de la lente óptica L1 que está circunscrita entre la línea de demarcación 28 y el borde superior del contorno externo 20.
Entre estos objetos externos, la computadora determina si el objeto desemboca o no (es decir, atravesante), es decir, si se extiende sólo sobre una parte del grosor de la lente o sobre todo el grosor de la lente. Si no es desembocante, la computadora determina si este objeto se extiende ahuecado dentro de una cara frontal o trasera de la lente óptica L1.
En este caso, un único objeto se define aquí por la computadora como desembocante: el objeto externo 6 que corresponde a la zona de la lente óptica L1 que está circunscrita entre la línea de demarcación 28 y el borde superior del contorno externo 20.
La computadora define, dentro del contorno final 20, un objeto interno a nivel de cada zona de la lente perforada. Tal objeto interior tiene un contorno cerrado.
En este caso, se define aquí un único objeto interior 3 a nivel del taladro 23.
La etapa c) (anotada Sc en la Figura 1) consiste en secuenciar el mecanizado de los objetos interno 3 y externos 1,2, 4, 5, 6, de tal manera que el mecanizado de la lente óptica L1 pueda ser llevado a cabo lo más rápidamente posible. Esta secuenciación se lleva a cabo según la geometría y/o la posición relativa de estos objetos 1, 2, 3, 4, 5, 6 y/o según la categoría a la que pertenece cada uno de estos objetos 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Como se muestra en la Figura 1, esta etapa c) se lleva a cabo en varias operaciones S1 a S5, de la siguiente manera. La primera operación S1 consiste en distinguir los objetos de las diferentes categorías.
Entonces, la segunda operación S2 se implementa sólo para los objetos internos 3.
Durante esta segunda operación S2, la computadora verifica si al menos un grupo de varios objetos internos cumple un criterio de proximidad.
Más precisamente, la computadora verifica si los centros de los marcos "objetos" de varios objetos internos se encuentran a una distancia entre sí inferior a un umbral predeterminado (del orden del centímetro, por ejemplo). Aquí, ya que sólo hay un objeto interno 3, no se ha podido establecer ningún grupo de objetos internos.
Sin embargo, si varios objetos internos cumplieran este criterio de proximidad, la computadora agruparía estos objetos internos de manera que se mecanizaran según una misma dirección de referencia.
En el caso en el que los objetos internos se taladren utilizando una misma broca de perforación, la consigna de mecanizado se elaboraría de tal manera que los objetos internos de cada grupo estén perforados por la broca de perforación, a lo largo de los ejes de perforación paralelos.
En la realización representada en las figuras, la computadora simplemente memoriza, en esta etapa del procedimiento, una trayectoria de herramienta para perforar el orificio de perforación 23 a través de la lente óptica L1.
Considerando que el orificio de perforación 23 tiene un contorno oblongo, esta trayectoria podría confundirse con el contorno de este orificio de perforación 23. Esta trayectoria corresponderá entonces a la trayectoria que debe recorrer la envoltura de corte de la herramienta para perforar la lente óptica L1 al forma deseada.
La tercera operación S3 se implementa para los objetos externos 1, 2, 4, 5, 6.
Durante esta tercera operación S3, la computadora verifica si al menos un grupo de varios objetos externos cumple un criterio de proximidad y, en tal es el caso, si este grupo interfiere o no con otro objeto.
Más precisamente, la computadora verifica en primer lugar si los centros de los marcos "objetos" de varios objetos externos están situados a una distancia los unos de los otros inferior a un umbral predeterminado (del orden del centímetro, por ejemplo).
Para ilustrar claramente esta operación, se ha representado en la figura 4 un caso en el que dos objetos externos 8, 9 cumplen el criterio de proximidad y en el que estos dos objetos externos 8, 9 no interfieren con uno cualquiera otro objeto. Estos dos objetos externos 8, 9 son entonces considerados por la computadora como parte de un mismo grupo 10.
Entonces, la consigna de mecanizado se elaborará de tal manera que los dos objetos externos 8, 9 sean mecanizados por la misma herramienta (por ejemplo mediante una fresa), durante una única y misma pasada de esta herramienta.
Como muestra la curva de línea discontinua en la Figura 4, la trayectoria 40 de la envoltura de corte de la herramienta (aquí, la fresa) se calculará entonces para que pase por los contornos de los dos objetos externos 8, 9, para que sea continua y continuamente derivable. Esta trayectoria 40 se calculará de tal manera que el punto de entrada Pe de la herramienta en la lente (se recuerda que en esta etapa, la lente se habrá esbozado previamente a lo largo de la línea de esbozo 27) coincidirá con un extremo del contorno de uno de los objetos 8, y que el punto de salida Ps de esta herramienta fuera de la lente se hará a nivel del extremo opuesto del contorno del otro de los objetos 9.
Entre estos dos puntos de entrada Pe y de salida Ps, se entiende que la herramienta entrará en la lente, después saldrá, volverá a entrar en la lente y después volverá a salir.
En la realización representada en las Figuras 2 y 5, la computadora simplemente memoriza, en esta etapa del procedimiento, una trayectoria de herramienta para mecanizar las dos muescas de fijación 24, 25 (que pueden agruparse), una trayectoria de herramienta para la muesca nasal 21 y una trayectoria de herramienta para la muesca temporal 22.
Cada una de estas trayectorias coincidirá con el contorno de la muesca 21, 22 correspondiente. Corresponderá entonces a la trayectoria que debe recorrer la envoltura de corte de la herramienta para desbordar la lente óptica L1 a la forma deseada.
En esta etapa, para ilustrar claramente el caso en el que un grupo de varios objetos externos satisface el criterio de proximidad pero interfiere con otro objeto, se podrá considerar el caso de dos muescas que estarían situadas a ambos lados de una esquina formada por la envoltura exterior. El riesgo sería entonces que la trayectoria que permite mecanizar las dos muescas interfiera con la envoltura exterior, con el riesgo de que la mecanización de las dos muescas según esta trayectoria rebaje la esquina de la lente. Se entenderá entonces que se debe evitar tal situación, no agrupando las mecanizaciones de las dos muescas.
Durante esta tercera operación S3, la computadora elabora una trayectoria de herramienta particular para mecanizar el objeto externo 6 no desembocante.
Esta trayectoria es aquí tridimensional, ya que se calcula en función del grosor de material a eliminar con respecto a la cara delantera o con respecto a la cara trasera de la lente.
Esta trayectoria podrá comprender dos componentes (x, y) en el plano general medio de la lente (elaborados de tal manera que sigan la línea de demarcación 28), y otro componente (z) que corresponde al grosor de material a eliminar.
Cabe señalar a este respecto que aquí será importante tener en cuenta la necesidad de mecanizar la lente más bien por su cara trasera (caso general) o más bien por su cara delantera (caso especial en el que la base b1 de la lente de presentación está muy diferente a la de la lente óptica L1 a mecanizar).
Aquí también, la trayectoria de la herramienta se definirá entre un punto de entrada de la herramienta en la lente y un punto de salida de la herramienta fuera de la lente.
La cuarta operación S4 consiste en prolongar las trayectorias de las herramientas antes del punto de entrada Pe y más allá del punto de salida Ps (para los objetos externos).
Para comprender bien esta operación, se puede hacer referencia a la Figura 4, en la que se ha ampliado (representada en líneas discontinuas) la trayectoria de la herramienta (representada en líneas mixtas).
Esta operación consiste, para la computadora, en extender las trayectorias calculadas en el punto de entrada Pe (y en el punto de salida Ps) a lo largo del eje de la tangente a la trayectoria calculada a nivel del punto de entrada Pe (o del punto de salida Ps). Se extenderá sobre una distancia tal que cuando la herramienta se encuentre en un extremo de su trayectoria, quede situada a una distancia del centro del marco "boxing" que es mayor o igual a la distancia máxima entre el centro de este marco “boxing” y el contorno externo 20.
De esta manera será posible hacer girar la lente óptica L1 sin que colisione con la herramienta.
También sería posible ampliar estas trayectorias en diferentes direcciones, con el fin, en particular, de garantizar que durante el mecanizado no se forme ningún punto afilado.
Finalmente, durante la quinta operación C5, la computadora determina el orden según el cual deben mecanizarse los objetos internos 3 y externos 1, 2, 4, 5, 6 para reducir a priori al máximo la duración de mecanizado de la lente. El primer objeto mecanizado será siempre la envoltura exterior 7, de manera que la forma inicial (generalmente circular) de la lente óptica vuelve a la forma de la línea de esbozo 27 (que, como se recuerda, es convexa), mediante la herramienta de gran diámetro.
Se podrá entonces prever mecanizar en primer lugar los objetos internos 3, o en primer lugar los objetos externos 1, 2, 4, 5, 6.
Aquí, los objetos externos 1, 2, 4, 5, 6 serán mecanizados antes que los objetos internos 3.
Los objetos externos 1,2, 4, 5, 6 están previstos para ser mecanizados solos o por grupos.
El orden de mecanizado de los objetos externos 1, 2, 4, 5, 6 se determina en función del radio de curvatura mínimo RCmin de cada uno de dichos objetos 1, 2, 4, 5, 6, de aquel que tiene mayor radio de curvatura mínimo al que tiene el radio más pequeño de curvatura.
Este orden de mecanizado también se determina en función del carácter desembocante o no de los objetos. Los objetos que no desembocan se mecanizarán aquí juntos, después de los objetos que desembocan.
De esta manera, si un cambio de herramienta es necesario para mecanizar estos objetos externos 1, 2, 4, 5, 6, en particular debido a su radio de curvatura mínimo o de su carácter no desembocante, este cambio se efectuará sólo una vez. Se recuerda a este respecto que se privilegia siempre el uso de una herramienta de gran diámetro para mecanizar un objeto, ya que así se reduce el coste del mecanizado. Esta es la razón por la que es posible empezar por usar para los objetos que tienen grandes radios de curvatura mínima herramientas de diámetros grandes, después para los otros objetos herramientas de diámetros más pequeños.
Como se muestra en la tabla de la Figura 3, el objeto externo mecanizado primero será aquí la muesca nasal 1, seguida de la muesca temporal 2.
Siendo idénticos los radios mínimos de los contornos de las dos muescas de fijación 24, 25, la muesca mecanizada en primer lugar será la más próxima a la muesca temporal 2.
A continuación, se mecaniza a su vez el objeto exterior 6, que no desemboca.
Finalmente, los objetos internos estarán previstos para ser mecanizados en grupo o solos. Se podrá prever mecanizar estos objetos internos en función de su distribución alrededor del centro del marco "boxing", por ejemplo en el sentido de las agujas del reloj.
Cabe señalar aquí que el carácter desembocante o no de un objeto interno no se considerará para determinar el orden de mecanizado de estos objetos internos. En una variante, podría ser de otra manera.
La última etapa d) consiste en generar la consigna de mecanizado.
Como se muestra en la Figura 1, esta etapa d) se lleva a cabo en dos operaciones S6, S7 sucesivas.
La primera operación S6 consiste en calcular un indicador de limitación de fabricación, relativo a la complejidad del mecanizado de la lente óptica L1.
Este indicador de limitación se prevé para hacer posible determinar fácilmente hasta qué punto una máquina de mecanizado será apta, o no, para mecanizar la lente óptica L1.
En la práctica, este indicador de limitación podrá formarse a partir de una puntuación sobre 10, o de un conjunto de datos, lo que permitirá fácilmente determinar si, dadas las herramientas que lleva, una máquina de mecanizado será apta o no para mecanizar la lente óptica L1
Este indicador de limitación se determina aquí en función de al menos uno de los siguientes parámetros:
- el radio de curvatura mínimo de cada objeto 1, 2, 4, 5, 6 que pertenece a la categoría de objetos exteriores,
- el grosor de la lente a nivel de cada objeto 3 que pertenece a la categoría de objetos interiores, - la profundidad de cada objeto 6 que no desemboca,
- la cara de la lente óptica L1 ahuecada de la cual se extiende cada objeto 6 que no desemboca. La segunda operación S7 consiste en generar la consigna de mecanizado en función de dicho orden de mecanizado, de las trayectorias calculadas, y de este indicador de limitación.
Esta consigna de mecanizado se elaborará en forma de un archivo que podrá ser utilizado por diferentes máquinas de mecanizado.
Claims (9)
1. Procedimiento para elaborar una consigna de mecanizado para una lente óptica (L1), que comprende etapas que consisten en:
a) adquirir un archivo que caracterice la forma (F1) según la cual la lente óptica (L1) debe mecanizarse para permitir su montaje en una montura de gafas (M1), caracterizándose dicha forma (F1) al menos por un contorno final (20), b) descomponer dicha forma (F1) en varios objetos (1,2, 3, 4, 5, 6, 7) distintos, incluyendo una envoltura exterior (7) dentro de la cual están situados todos los demás objetos (1, 2, 3, 4, 5, 6), envoltura exterior (7) la cual está definida por una línea de esbozo (27) que coincide con la mayor parte posible del contorno final (20), que presenta en cada punto una forma convexa, y que ilustra la forma del contorno según el cual se afinará la lente óptica (L1) mediante una herramienta de mayor diámetro, teniendo dicha herramienta de mayor diámetro el diámetro más grande entre las herramientas utilizadas para mecanizar dichos objetos (1,2, 3, 4, 5, 6, 7), siendo asignado cada uno de dichos otros objetos (1,2, 3, 4, 5, 6) a una categoría de objetos externos si este objeto tiene un contorno abierto cuyos extremos se unen a la envoltura exterior (7), o a una categoría de objetos internos si este objeto tiene un contorno cerrado c) determinar un orden de mecanizado de dichos otros objetos (1,2, 3, 4, 5, 6, 7) en función de la categoría a la que pertenece cada uno de dichos otros objetos (1,2, 3, 4, 5, 6), y
d) generar la consigna de mecanizado en función de dicho orden de mecanizado.
2. Procedimiento de elaboración según la reivindicación 1, en el que:
- en la etapa b), se verifica si al menos un grupo de varios objetos (3) de la categoría de objetos internos cumple un criterio de proximidad y, si tal es el caso,
- en la etapa d), se genera la consigna de mecanizado de tal manera que los objetos (3) de cada grupo se mecanicen según la misma dirección de referencia.
3. Procedimiento de elaboración según la reivindicación anterior, en el que, en la etapa d), se genera la consigna de mecanizado de tal manera que los objetos (3) de cada grupo estén perforados mediante una misma broca se perforación, según ejes de perforación paralelos.
4. Procedimiento de elaboración según una de las reivindicaciones anteriores, en el que:
- en la etapa b), se verifica si al menos un grupo (10) de varios objetos (8, 9) de la categoría de objetos externos satisface un criterio de proximidad, y se verifica que dicho grupo (10) no interfiere con otro objeto, después, en ausencia de interferencia,
- en la etapa d), se genera la consigna de mecanizado de tal manera que los objetos (8, 9) de dicho grupo (10) sean mecanizados mediante una misma herramienta, según una trayectoria continua.
5. Procedimiento de elaboración según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa c), el orden de mecanizado se determina de tal manera que la envoltura exterior (7) se mecaniza antes que los objetos que pertenecen a la categoría de objetos exteriores.
6. Procedimiento de elaboración según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa c), el orden de mecanizado de los objetos (1,2, 4, 5) que pertenecen a la categoría de objetos externos se determina en función del radio de curvatura mínimo de cada uno de estos objetos (1,2, 4, 5).
7. Procedimiento de elaboración según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se prevé una etapa de cálculo de un indicador de limitación de fabricación, relacionado con la complejidad del mecanizado de la lente óptica (L1), en función de al menos uno de los siguientes parámetros:
- el radio de curvatura mínimo de cada objeto (1, 2, 4, 5) que pertenece a la categoría de objetos exteriores, - la profundidad de cada objeto (3) que pertenece a la categoría de objetos interiores,
- extendiéndose la profundidad de cada objeto (6) sólo sobre una parte del grosor de la lente óptica (L1),
- la cara de la lente óptica (L1) ahuecada desde la que se extiende cada objeto (6) se extiende sobre sólo una parte del grosor de la lente óptica (L1).
8. Procedimiento de elaboración según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa a), dicho archivo se determina en función de una o más imágenes (Img1) de una lente de presentación montada en dicha montura de gafas (M1) y/o de una o más imágenes (Img2) de la montura de gafas (M1) y/o de una o más imágenes de la lente de presentación sin tratar.
9. Procedimiento de elaboración según una de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa d), la consigna de mecanizado se genera independientemente de las características de una cualquiera máquina de mecanizado que pueda utilizarse para mecanizar la lente óptica (L1).
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