FR2937573A1 - Dispositif et procede d'usinage et/ou de polissage de lentille. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'usinage et/ou de polissage (1) d'ébauche (100) de lentille comportant un outil (2) d'usinage et/ou de polissage, des moyens d'usinage (3) aptes à entraîner ledit outil (2), des moyens de maintien (5) d'une ébauche (100), des moyens de retournement de ladite ébauche. Elle se caractérise en ce que lesdits moyens d'usinage (3) reportent des moyens de repérage identifiables par des moyens de contrôle ou aptes au repositionnement de ladite ébauche (100) sur lesdits moyens de maintien (5) après usinage de la face opposée. L'invention concerne encore un procédé d'usinage et de polissage de lentilles selon lequel : - on reporte des moyens de repérage sur une ébauche (100) ; - on évalue leur position par des moyens de contrôle positionnant des moyens d'usinage (3) pour procéder à l'usinage ; - on polit ensuite chaque face de la lentille obtenue avec des moyens de polissage.

Description

L'invention concerne un dispositif d'usinage et/ou de polissage d'ébauche de lentille ou de matière plastique comportant au moins un outil d'usinage et/ou de polissage, des moyens d'usinage selon un premier axe conçus aptes à entraîner ledit outil, des moyens de support de pièce sur lesquels sont agencés des moyens de maintien d'au moins une ébauche laquelle comporte une première face et une deuxième face opposées l'une à l'autre, des moyens de retournement de ladite ébauche pour permettre son usinage sur chacune desdites faces. L'invention concerne encore un procédé d'usinage et de polissage de lentilles optiques ou ophtalmiques en lentille minéral ou organique. La présente invention concerne le domaine de la fabrication de composants optiques, en particulier des lentilles rigides ou souples, ou de lentilles de contact, ou de composants à états de surface finaux polis, tels que miroirs, flacons ou similaires.

Plus particulièrement l'invention concerne un dispositif d'usinage et/ou de polissage d'ébauche de lentille minéral ou organique plus précisément des lentilles ophtalmiques ou optiques, et un procédé associé. On connaît déjà une machine d'usinage pour l'optique, par le document EP-AO 281 754, utilisable pour réaliser des surfaces asphériques, concaves, ou convexes, des surfaces dites progressives, ou surfaces à puissance variable, soit sur un bloc de matière propre à servir ensuite de moule pour la réalisation d'une lentille ophtalmique par moulage d'une matière organique, soit directement à partir d'une ébauche. Une telle machine comporte trois axes, dont deux linéaires et un rotatif sur lequel est monté un outillage porte-pièce. Les mouvements des axes sont utilisés pour obtenir la trajectoire désirée, en particulier en spirale, d'un outil sur la surface de la pièce à usiner, et selon la profondeur de passe, c'est-à-dire la quantité de matière que l'outil doit enlever en séquence en des points successivement espacés le long de la trajectoire en spirale. Le chariot qui supporte le porte-pièce doit donc effectuer un mouvement rectiligne oscillant, dont l'amplitude peut atteindre des valeurs importantes, notamment dans le cas où la surface optique à usiner présente des rayons de courbure de valeurs très différentes entre le plan équateur et le plan méridien principal de la surface à usiner. Par des rotations successives de 90° du porte-pièce autour d'un axe, le point de contact entre l'outil et la surface à usiner passe du plan équateur au plan méridien principal, puis à nouveau au plan équateur, et ainsi de suite. Un tel mode de fonctionnement est défavorable du point de vue de la précision d'usinage, du temps d'usinage et quant à la liberté de choix de la trajectoire d'usinage ou d'autres paramètres d'usinage. L'inconvénient principal est celui du rattrapage du jeu à l'inversion lors du rebroussement sur un axe donné, qui se traduit par un défaut d'état de surface et par une marque visuelle sur la pièce usinée, ce qui n'est pas admissible.

La précision et le temps d'usinage sont deux grandeurs très étroitement liées : plus les vitesses de déplacement ou d'oscillation de l'outil ou du porte-pièce sont lentes, plus le temps d'usinage augmente mais plus la précision est importante. De plus, sur une telle machine de l'art antérieur, il faut retourner l'ébauche d'une lentille, après usinage de la première face et en vue d'usiner la face opposée. Le replacement de la tête d'usinage n'est pas parfait, ce qui entraîne de devoir faire un recalcul complet de la trajectoire de l'outil, pour éviter un défaut de coaxialité des deux faces de la lentille.

La présente invention a donc pour but de fournir une machine qui permette d'obtenir une grande précision d'usinage, avec un faible temps d'usinage et qui donne une plus grande liberté quant au choix de la trajectoire de l'outil d'usinage, permettant le choix d'une stratégie d'usinage apte à éliminer tout défaut d'état de surface.

A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d'usinage et/ou de polissage d'ébauche de lentille ou de matière plastique comportant au moins un outil d'usinage et/ou de polissage, des moyens d'usinage selon un premier axe conçus aptes à entraîner ledit outil, des moyens de support de pièce sur lesquels sont agencés des moyens de maintien d'au moins une ébauche laquelle comporte une première face et une deuxième face, des moyens de retournement de ladite ébauche pour permettre son usinage sur chacune desdites faces, caractérisé en ce que lesdits mayens d'usinage sont conçus aptes à reporter des moyens de repérage reconnaissables ou identifiables par des moyens de contrôle ou encore conçus aptes au repositionnement de ladite ébauche sur lesdits moyens de maintien après usinage de ladite première face.

Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif emporte des mayens de polissage pour l'entraînent d'au moins un embout de polissage selon un second axe parallèle ou confondu avec ledit premier axe desdits moyens d'usinage.

L'invention concerne encore un procédé d'usinage et de polissage de lentilles optiques ou ophtalmiques en lentille minéral ou organique caractérisé en ce que : - on reporte des moyens de repérage sur une ébauche avant, pendant ou après usinage ; - on évalue la position desdits moyens de repérage par l'intermédiaire de moyens de contrôle conçus aptes à positionner des moyens d'usinage selon un premier axe pour procéder à l'usinage de ladite ébauche ; - on usine ladite ébauche avec lesdits moyens d'usinage ; - on polit chaque face de la lentille obtenue après usinage avec des moyens de polissage. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation d'un dispositif, et d'un procédé selon l'invention, pour l'usinage de lentilles ophtalmiques ou optiques, en regard des figures annexées où : la figure 1 est une vue schématisée et en perspective d'un dispositif selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématisée et en perspective de 25 mayens de maintien porte-pièce que comporte ledit dispositif; la figure 3 est une vue schématisée de moyens d'usinage que co porte ledit dispositif, portant un outil d'usinage, en position d'usinage ; la figure 4 est une vue schématisée et de dessous d'un 30 chariot que comporte ledit dispositif selon un premier axe Z, et qui est conçu apte à porter des moyens d'usinage ou/et de polissage; la figure 5 est une vue schématisée, en coupe, de moyens de maintien porte-pièce, analogues à la figure 2, dans un mode de réalisation particulier de l'invention. 35 La présente invention est un dispositif d'usinage et de polissage 1 d'ébauche de lentille minéral ou organique, ou de matières plastiques, notamment de lentilles ophtalmiques, comportant au moins un outil 2 d'usinage et/ou de polissage, des moyens d'usinage 3 conçus aptes à entraîner cet outil 2 selon un premier axe d'usinage Z1, et des moyens de support de pièce 4.

La présente description s'attache plus précisément à l'utilisation préférée de réalisation de composants d'optiques, soit en particulier des lentilles rigides ou souples, ou des lentilles de contact, ou encore des éléments de monture de lunettes, pour la réalisation desquels l'invention est particulièrement bien adaptée. On comprend que l'invention est, encore, utilisable pour de nombreuses applications de réalisation de surfaces nécessitant un état de surface très fin, en particulier poli, sur des objets présentant différentes faces à usiner par retournement, tels que flacons, médailles, moules, bijoux ou similaires. Sur ces moyens de support de pièce 4 sont agencés des moyens de maintien 5 conçus aptes à maintenir au moins une ébauche 100. Cette dernière comporte au moins une première face 101 et une deuxième face 102, opposées l'une à l'autre. De façon avantageuse, le dispositif 1 comporte des moyens de retournement d'une telle ébauche 100 pour permettre son usinage sur chacune 20 desdites faces 101 et 102. Selon l'invention, le dispositif 1 est conçu de façon à permettre la réalisation de repères utilisables pour garantir un repositionnement parfait lors du retournement de l'ébauche, pour passer de l'usinage de la première face 101 à celui de la deuxième face 102, ou inversement. A cet 25 effet, l'outil d'usinage 2 est conçu apte à reporter des moyens de repérage reconnaissables ou identifiables par des moyens de contrôle pour permettre le repositionnement de l'ébauche 100 sur les moyens de maintien 5 après usinage de la face opposée. Dans la suite de la description, on considérera que l'on entend par 30 première face la première face qui est usinée, concave ou convexe dans le cas particulier d'une lentille. Ceci n'empêche évident pas le retour à la première face après l'usinage de la deuxième. Les moyens de contrôle peuvent comporter des premiers moyens de contrôle 6 situés sur un axe Z3 que comporte la machine, de préférence 35 parallèle ou confondu avec le premier axe Z1, et des seconds moyens de contrôle 7 situés au niveau de moyens de maintien 5 tels qu'un outillage porte-pièce. Ces seconds moyens de contrôle 7 peuvent avantageusement comporter des moyens de contrôle de positionnement, en particulier des pions de centrage ou analogues. Le dispositif 1 est agencé, tel que visible sur la figure 1, à la façon d'une machine-outil telle qu'un centre d'usinage. Il Comporte un bâti principal 8, qui porte lui-même des bâtis secondaires 9 portant eux-mêmes des chariots 10, qui sont orientés dans un repère cartésien orthogonal direct selon les axes X, Y, Z, ce dernier étant parallèle ou confondu avec le premier axe Z1, avec, pour chacun de ces axes, au moins un chariot, respectivement 10X, 10Y, 10Z. Les axes X et Z définissent un plan horizontal H, les axes X et Y un premier plan vertical Vxy, et les axes Z et Y un second plan vertical Vzy. Avantageusement, la machine est conçue sous forme d'un portique en granite, supporté par un banc lui-même en granite.

Les mouvements des chariots selon des axes X, Y et Z sont avantageusement réalisés par des moteurs linéaires. Ainsi on évite les contraintes mécaniques engendrées par les systèmes vis-écrou de l'art antérieur, et la précision est accrue. Les règles de mesure et leur électronique sont intégrées à ces moteurs, la précision et en même temps la dynamique de la machine s'en trouvent améliorées. Un bâti secondaire 9Z selon l'axe Z, correspondant aux moyens d'usinage 3, comporte des moyens d'entraînement, de préférence constitués par un tel moteur linéaire, d'au moins un chariot 10Z conçu apte à porter une broche d'usinage 11, comportant un porte-outil 12, dans lequel est monté un outil 2, se déplaçant ainsi selon le premier axe Z1 parallèle ou confondu avec l'axe Z du dispositif 1. Le bâti secondaire 9Z supporte ainsi un ou plusieurs chariots 10Z, chacun conçu apte à porter des moyens d'usinage 3, ou /et premiers moyens de contrôle 6, ou/et des moyens de polissage 13. L'utilisation de chariots séparés permet de gérer indépendamment des axes secondaires tels le premier axe Z1 d'usinage, un second axe Z2 de polissage parallèle ou confondu avec le premier axe Z1, un axe Z3 de contrôle parallèle ou confondu avec le premier axe Z1. Cette réalisation est toutefois coûteuse, et, dans une réalisation plus économique, tel que visible sur la figure 4, le chariot 10Z regroupe avantageusement, juxtaposés selon des axes Z1, ou/et Z3, ou/et Z2, parallèles les uns aux autres, des moyens d'usinage 3, ou /et premiers moyens de contrôle 6, ou/et des moyens de polissage 13. Ce mode préféré de réalisation ne nécessite qu'un dimensionnement suffisent large du dispositif 1, en particulier en ce qui concerne ses courses en X, Y, et Z, pour éviter tout risque d'interférence entre d'une part les pièces usinées ou ébauches 100, leurs moyens de maintien 5 et les moyens de support 4, et d'autre part les moyens d'usinage 3, ou /et premiers moyens de contrôle 6, ou/et des mayens de polissage 13, et bien sûr les chariots respectifs sur lesquels sont disposés ces différents éléments. La position de chacun des mayens, et donc de chaque outil 2, est donc parfaitement connue. Naturellement il est possible d'équiper le dispositif 1 de moyens de changement d'outil, en manuel ou en automatique, que ce soit pour les moyens d'usinage 3, ou /et premiers moyens de contrôle 6, ou/et des moyens de polissage 13. Dans une même logique de simplification du dispositif 1, il peut être moins coûteux de dupliquer certains de ces moyens, alors chacun muni à son extrémités d'un outil différent. Les moyens d'usinage 3, dans un mode non limitatif, sont constitués par une broche d'usinage 11, ou une électro-broche, ou similaire, entraînant un outil 2 d'usinage tel qu'une fraise ou une meule, par exemple une fraise-boule 16 tel que visible sur la figure 3, ou encore tout outil adéquat, de forme cylindrique, conique, ou de forme adaptée aux usinages à réaliser. De façon préférée, on choisit l'outil 2 suffisent polyvalent pour autoriser à la fois l'usinage, dans un premier temps de la première face 101, et dans un deuxième temps de la seconde face 102 d'une ébauche 100. Avantageusement on utilise un outil 2 d'usinage à embout hémisphérique, permettant d'usiner la totalité d'une surface gauche complexe, et travaillant, quand cela est possible, sur sa partie la plus éloignée de son axe principal, pour avoir la plus grande vitesse périphérique possible, et donc un usinage de meilleure qualité. Avantageusement, dans le cas de lentille d'optique destinées à être fixées sur des montures de lunettes ou autre, afin d'éviter un usinage de détourage en reprise, long et nécessitant beaucoup d'enlèvement de matière, la forme extérieure de la lentille selon sa tranche est usinée sur le dispositif 1 avec le même outil 2 servant à l'usinage de ses faces, et en particulier l'outil d'ébauche dans le cas où on utilise plusieurs outils successifs. A cet effet, on utilise de préférence un outil 2 comportant une partie cylindrique, par exemple faisant suite à un embout hémisphérique. De la même façon, si la tranche de la lentille doit recevoir un profil en biseau, le dispositif 1 peut être utilisé comme une machine à déborder d'opticien. On utilise alors un outil 2 comportant une ou plusieurs arêtes ou surfaces de coupe de forme complémentaire au profil du biseau. Les premiers moyens de contrôle 6 peuvent être de type avec ou sans contact, par exemple de type optique, à ultrasons, tactile ou encore inductif tels que des palpeurs Renishaw ou similaires, et peuvent comporter un embout 17 tel qu'un embout dit étoile, classique sur des centres de mesure ou sur des machines d'usinage pour effectuer une mesure tridimensionnelle. Ces premiers moyens de contrôle 6 permettent la vérification de chaque usinage, des usinages successifs si c'est le cas, ainsi que le bon replacement de l'ébauche après son retournement. Ils permettent de fournir les valeurs de décalage d'origine ou/et d'inclinaison d'axes à prendre en compte lors d'un éventuel recalcul de la trajectoire de l'outil d'usinage ou de l'outil de polissage.

De façon préférée, le dispositif 1 comporte une tête laser de gravure et/ou de contrôle conçue apte à vérifier, ou/et indexer, ou/et contrôler, les moyens de repérage reportés par l'outil 2 d'usinage. On comprend que le dispositif 1 est conçu apte à reporter sur l'ébauche 100 des mayens de repérage, qui peuvent être réalisés par les moyens d'usinage 3, ou encore par des moyens annexes tels qu'une telle tête laser de gravure. Les premiers moyens de contrôle 6 peuvent également intégrer une telle tête laser pour vérifier, ou/et d'indexer, ou/et contrôler ces moyens de repérage. On reporte ces moyens de repérage sous forme d'indexations faites sur la première face 101 ou/et sur la seconde face 102, par exemple par gravure de repères, traits, mires, codes-barres ou similaires, ou sur une autre surface de la pièce à usiner telle que la tranche d'une lentille, sous la forme d'encoches ou similaires. Le chariot 10Z selon l'axe Z peut encore comporter des moyens 35 d'usinage annexes, tels qu'une petite broche de perçage ou analogue, conçus aptes à la réalisation d'usinages particuliers, tels que des trous de perçage sur des lentilles de lunettes, sans dépose de l'ébauche. Avantageusement le dispositif 1, comporte, au niveau de l'axe Z, des moyens de polissage 13 pour l'entraînement d'au moins un embout de polissage 15 selon un second axe Z2 parallèle ou confondu avec ledit premier axe Z1 des moyens d'usinage 3. Ces moyens de polissage 13 permettent d'y terminer complètement la fabrication, en particulier dans le cas d'une lentille optique. De façon préférée, ces moyens de polissage 13 comportent au moins une tête à ultrasons 14 portant un embout de polissage 15, par l'intermédiaire d'un porte-outil si nécessaire. Cette tête à ultrasons 14 permet de polir la pièce usinée, après usinage de finition à la fraise ou/et à la meule, avec des déplacements point par point, sur chacune de ses faces. La tête à ultrasons 14 permet, dans une application préférée mais non limitative, d'appliquer à l'embout 15 une vibration à une fréquence ultrasonique, notamment comprise entre 10 et 30 kHz, que l'on choisit de préférence voisine de 25 kHz pour un bon compromis entre bruit et qualité. La génération de vibration à fréquence ultrasonique peut en particulier être faite par un moyen d'excitation délivrant un signal sinusoïdal à un convertisseur constitué d'au moins deux céramiques piézoélectriques mises en contrainte entre deux masses métalliques, lesquelles céramiques se déforment et se contractent en fonction de la fréquence du signal sinusoïdal délivré. La fréquence de résonance des masses métalliques concorde avec la fréquence de ce signal, ce qui a pour conséquence d'amplifier le mouvement de vibration de ces masses. Leurs vibrations sont transmises à l'embout 15, avec si nécessaire interposition d'un amplificateur. On exécute, selon le second axe Z2, un mouvement relatif de pénétration de l'embout 15 dans l'ébauche 100 jusqu'à l'atteinte par l'embout 15, d'une profondeur déterminée. La vitesse de pénétration est choisie selon la nature de l'ébauche 100.

On peut avantageusement utiliser les moyens de polissage 13 sur chaque face usinée avant retournement de l'ébauche. Afin d'éviter de créer des défauts entre les phases d'usinage, de polissage et de retournement, le dispositif 1 est avantageusement équipé de moyens de nettoyage par lavage ou/et de lubrification, de soufflage, de nettoyage par ultrasons, ou similaire.

Dans le souci de ne pas cumuler de vibrations avec les deux autres axes X et Y, les différents moyens actifs, c'est-à-dire les moyens d'usinage 3 ou/et les moyens de polissage 13 ne sont montés que sur le chariot 10Z de l'axe Z, ou sur des chariots séparés équipant le bâti secondaire 9Z de l'axe Z. Dans un mode préféré de réalisation, non limitatif, le bâti principal 8 porte un bâti secondaire 9X, qui supporte lui-même au moins un chariot 10X mobile selon l'axe X horizontal. Ce dernier porte lui-même au moins un chariot 10Y mobile selon l'axe Y. Ce chariot 10Y porte à son tour des moyens de support de pièces 4 portant des moyens de maintien 5 d'au moins une ébauche 100. Si la course du chariot 10X sur l'axe X est suffisante, on peut usiner deux ébauches 100 simultanément. Cette architecture est préférée pour réaliser le dispositif 1, dans son application à l'usinage de lentilles optiques par paire, sous la forme d'une machine compacte, n'excédant pas l' enceanbrement au sol d'une palette normalisée, et ne nécessitant pas de génie civil particulier, le bâti principal 8 pouvant au contraire être conçu mobile. D'autres architectures sont imaginables, mais conduisent au renchérissement de la machine, ou à un volute hors tout très supérieur.

Selon l'invention, de façon préférée, les moyens de support de pièces 4 comportent au moins un porte-pièce 19 comportant une surface d'appui oblique inclinée 20, selon un angle a par rapport à l'axe Y dans le plan Vzy, et selon un angle R par rapport à l'axe X dans le plan H. De façon préférée, ces angles a et A sont chacun compris entre 20° et 45°.

Cette surface d'appui 20 porte les moyens de maintien 5 de l'ébauche 100. Ceux-ci comportent avantageusement des éléments d'indexation, par exemple par des pions de centrage ou similaires, pour positionner l'ébauche correctement lors de son retournement afin d'usiner la seconde face en cohérence parfaite avec la première.

Les moyens de maintien 5, dans une exécution préférée et non limitative de l'invention, sont conçus pour un maintien d'au moins une ébauche 100 par dépression. Avantageusement le maintien par dépression est réalisé par l' actionnement d'une pompe à vide, par exemple de type ML20 PIAB à effet venturi au niveau d'un orifice 21 autour duquel on positionne, sur la surface d'appui oblique 20, un joint torique 22, dans un exemple de réalisation non limitatif, de 6 mn de diamètre de tore et d'une dureté de 30 shore, permettant ainsi de fixer les ébauches 100, notent lentilles, directement sur le porte-pièce 19, sans déformation mécanique due à des mors ou similaires. Le joint torique 22 est conçu apte à se déformer sans à aucun moment déformer l'ébauche 100. Dans un mode de réalisation avantageux tel que visible sur la figure 5, l'ébauche 100 est en appui sur le joint torique 22, qui peut être rendu réglable par des moyens de réglage 223 tels une bague de poussée, par exemple filetée, ainsi que sur un ou plusieurs appuis fixes 221 au voisinage de son plus grand diamètre, et de préférence dans une zone de l'ébauche qui sera perdue après détourage. Sa partie centrale est avantageusement en appui sur un appui réglable 222, dans une matière non marquante, par exemple en élastomère, le réglage pouvant être fait par vis, ou par des moyens de rappel élastique, ou similaire. Ces dispositions permettent d'amortir toutes les vibrations et autorisent un état de surface parfait lors de l'usinage. Préférentiellement le dispositif 1 est équipé de deux porte-pièces 19, il est alors possible d'usiner une surface convexe sur l'un et une surface concave sur l'autre, sans intervention de l'opérateur ni d'un manipulateur. On peut aussi réaliser deux surfaces concaves ou deux surfaces convexes simultanément. Par exemple, l'usinage de la surface convexe pour un oeil droit et pour un oeil gauche d'une paire de lunettes ou de lentilles est réalisé dans un seul cycle, pour une même commande client, et sans intervention de l'opérateur.

Un autre mode de maintien de l'ébauche 100 sur la surface d'appui oblique 20 du porte-pièce 19 consiste à fixer sur cette dernière, au niveau d'un moyen de préhension qu'elle comporte, un insert solidaire d'une couche de métal fusible épousant, par l'intermédiaire d'un film adhésif, une des faces de l'ébauche 100 opposée à la face à usiner. Un tel métal fusible est choisi parmi des alliages à basse température de fusion, par exemple 47°C, afin de ne pas endommager ni déformer l'ébauche 100 quand celle-ci est une lentille en matière organique. L'usinage ou le marquage préalable de moyens de repérage pour le positionnement de l'ébauche 100 lors de son retournement autorise la 35 manipulation par un robot.

En particulier dans le cas de lentilles optiques de correction, avec un robot, les lentilles peuvent permutées pour usiner les deux faces des lentilles correspondant à l'oeil droit et à l'oeil gauche. De cette manière, les deux lentilles sont usinées des deux cotés. On usine ainsi deux lentilles finies de prescription. Le dispositif 1 est équipé d'un calculateur, ou d'un ordinateur, ou similaire, indépendant qui calcule les surfaces à usiner. On peut donc usiner des surfaces simples et ou bien des surfaces complexes canne les surfaces asphériques ou progressives pour l'optique ophtalmique.

L'usinage d'autres surfaces n'est limité que par les courses du dispositif 1. L'ordinateur n'est intégré, ni dans le bâti 8, ni sur le dispositif 1 lui-même, de façon à faciliter la maintenance et l'évolution du matériel informatique.

Habituellement le procédé utilisé pour usiner d'une lentille ophtalmique comporte un démarrage d'un usinage en périphérie de la lentille, un déplacement de l'outil suivant un hélicoïde pour terminer sa corse de travail au centre de celle-ci. Si ce procédé évite une inversion du sens de déplacement de l'axe Z de la machine, indispensable pour un usinage sans défaut d'état de surface, il occasionne néanmoins un léger défaut au centre de la pièce car les écarts de cotes Z au centre sont très faibles en valeurs, et l'outil 2 doit atteindre sa cote et simultanément se dégager. De plus, cette fin d'usinage correspond à l'usinage du centre optique de la pièce qui ne doit supporter aucun défaut.

Avantageusement, et toujours selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'outil 2 usine une ébauche 100 de type lentille, par exemple de diamètre 66mn, par balayage en se déplaçant sur des lignes horizontales ou verticales. Afin d'éviter l'inversion de sens sur l'axe Z, l'ébauche 100 est maintenue par un porte-pièce 19 au niveau d'une surface d'appui 20 inclinée par rapport aux axes les axes X et Y, afin que les déplacements sur l'axe Z soient toujours dans le même sens, notent positifs, c'est-à-dire que l'on réalise un usinage en Z toujours croissant ou bien toujours décroissant sur toute la séquence d'usinage d'une des faces 101 ou 102 de l'ébauche 100. Ceci permet de prévenir toute altération de la surface.

Les moyens d'usinage 3 permettent une gravure de la pièce à usiner, ce que peuvent aussi permettre une tête à ultrasons, un laser ou des moyens annexes tels qu'une broche équipée d'outils de petit diamètre. Ces gravures, telles que codes-barres, réalisées directement sur les ébauches 100 peuvent être superficielles, ou à l'intérieur de l'une des faces 101 ou 102, ou encore sur une autre surface de l'ébauche 100 telle que sa tranche. Leur localisation par les premiers moyens de contrôle 6 permet la mise en oeuvre d'un programme spécifique d'usinage et/ou de polissage, ou encore de lancer et d'effectuer un recalcul ccarplet de la trajectoire d'usinage et/ou de polissage. Un porte-pièce 19 comportant une surface d'appui 20 inclinée, orme précédemment décrit, permet d'avoir plusieurs avantages notables. Le fait d'incliner la surface d'appui 20 évite d'usiner sur des points proches de l'axe principal de l'outil 2, et permet d'utiliser celui-ci dans des zones où la vitesse est plus importante. La qualité et la rentabilité de l'usinage s'en trouvent améliorées. Un autre avantage de l'inclinaison de la surface d'appui 20 suivant les deux axes X et Y permet de n'avoir qu'un point de contact entre l'outil 2 et la surface à usiner, et surtout en ne travaillant que sur trois axes au lieu de quatre voire cinq axes, ce qui autorise le recours à une machine simple et peu coûteuse. Sur une machine-outil, selon son type, la précision des axes est de l'ordre à quelques microns à quelques dizaines de microns. Le recours à un quatrième axe voire un cinquième axe ajoute des incertitudes qui influencent sur la précision de la pièce usinée. Selon l'invention, l'outil 2 est réalisé avec une précision du même ordre que celle des axes de machine équipés de moteurs linéaires, donc trois axes suffisent pour réaliser précisément une surface. La précision des formes des outils est aujourd'hui réalisée avec une très grande exactitude, proche ou équivalente au micron. Avec une machine trois axes, le fait d'avoir un point de contact variable, au niveau de l'outil 2, entre ce dernier et la surface usinée, n'altère pas le résultat final sur la pièce, car on s'affranchit, encore, des erreurs d'usinage qu'entraîneraient des axes supplémentaires. Avantageusement, en inclinant la surface d'appui 20, on effectue les 35 déplacements suivant les trois axes sur de plus grandes distances. Ainsi, en évitant le travail des glissières sur les mêmes très courtes distances, on limite leur usure. Un autre avantage de l'inclinaison de la surface d'appui 20 est de faciliter l'évacuation des copeaux et du liquide de coupe, permettant ainsi d'éviter toute présence de copeaux et/ou de poussière sur la surface pendant l'usinage, et ainsi de prévenir toute rayure sur la surface. Cet aspect est primordial pour les surfaces ayant une courbure concave, de plus la préhension manuelle ou automatique s'en trouve améliorée du fait que la surface ne retient pas le liquide de coupe. De plus sur la machine, les axes X et Y sont placés suivant un plan vertical Vxy, ce principe permet un dégagement des copeaux et une élimination du liquide de coupe améliorés. Enfin pour permettre une évacuation des copeaux plus aisée le bâti principal 8 comporte une ouverture 23 pour leur évacuation, ou encore une pente dans le même but, disposée sous la zone d'usinage. Pour protéger les axes, aucun axe moteur ne se trouve en-dessous de la pièce à usiner, ni au-dessous des copeaux, et en particulier les moyens d'usinage 3 et les premiers moyens de contrôle 6, ou encore les moyens de polissage 13 sont suspendus sous le bâti secondaire 9Z et sont particulièrement bien protégés pendant le cycle d'usinage ou de polissage.

Cn a vu précédemment qu'un usinage en spirale créait un défaut au milieu de la lentille. Cependant, suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut utiliser un usinage en spirale en phase d'ébauche en commençant par l'extérieur de la pièce, puis, lorsqu'on arrive au centre de la surface, on continue l'usinage par un autre usinage en spirale en partant du centre vers l'extérieur de la pièce. Ce dernier usinage enlève une quantité de matière correspondant à une passe de finition. Une équation de raccordement est intégrée au centre de la pièce, entre ces deux spirales avec une valeur de profondeur de passe de finition. Selon une autre méthode, le point final de la spirale peut aussi être 30 déplacé du sommet de la surface vers la périphérie de la pièce, afin de minimiser les risques de défaut d'usinage évoqués ci-dessus. L'invention concerne encore un procédé d'usinage et/ou de polissage d'une ébauche de lentilles optiques ou ophtalmiques comportant les étapes suivantes : 35 - on reporte des moyens de repérage sur ladite ébauche avant, pendant ou après usinage ; on évalue la position desdits moyens de repérage par l'intermédiaire de moyens de contrôle apte à positionner des moyens d'usinage pour procéder à l'usinage de ladite ébauche ; on usine ladite ébauche avec des moyens d'usinage ; on polit la lentille obtenue, après usinage, avec des moyens de polissage. Selon une autre caractéristique de l'invention avec un moyen de retournement, les lentilles peuvent être changés de place et inversées pour usiner l'oeil droit et l'oeil gauche. De cette manière, les deux lentilles sont usinées des deux cotés. On usine ainsi deux lentilles finies de prescription. Ce moyen de retournement peut être de type manuel tel qu'un opérateur ou automatique tel qu'un robot. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de fontes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. En particulier, bien qu'ayant pour objet l'usinage de lentilles souples ou rigides, la présente invention trouvera d'autres applications dans le domaine des surfaces polies, tels que miroirs, flacons, ou similaires, la rendant ainsi polyvalente.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif d'usinage et/ou de polissage (1) d'ébauche (100) de lentille ou de matière plastique comportant au moins un outil (2) d'usinage et/ou de polissage, des moyens d'usinage (3) selon un premier axe (Z1) conçus aptes à entraîner ledit outil (2), des moyens de support de pièce(4) sur lesquels sont agencés des moyens de maintien (5) d'au moins une ébauche (100) laquelle comporte une première face (101) et une deuxième face (102) opposées l'une à l'autre, des moyens de retournement de ladite ébauche pour permettre son usinage sur chacune desdites faces, caractérisé en ce que lesdits moyens d'usinage (3) sont conçus aptes à reporter des moyens de repérage reconnaissables ou identifiables par des moyens de contrôle ou encore conçus aptes au repositionnetent de ladite ébauche (100) sur lesdits moyens de maintien (5) après usinage de la face opposée.
2. 2) Dispositif (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de polissage (13) pour l'entraînement d'au moins un embout de polissage (15) selon un second axe (Z2) parallèle ou confondu avec ledit premier axe (Z1) desdits moyens d'usinage (3).
3. 3) Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il est conçu apte à réaliser un usinage en Z selon ledit premier axe (Z1) toujours croissant ou bien toujours décroissant sur toute la séquence d'usinage d'une des faces de ladite ébauche (100).
4. 4) Dispositif (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que 25 lesdits moyens de polissage (13) comportent au moins une tête à ultrasons (14).
5. 5) Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il comporte une tête laser de gravure et/ou de contrôle conçue apte à vérifier, ou/et indexer, ou/et 30 contrôler, lesdits moyens de repérage reportés par ledit outil (2) d'usinage.
6. 6) Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que lesdits moyens de maintien (5) possèdent des repères de positionnement de ladite ébauche. 35
7. 7) Procédé d'usinage et de polissage de lentilles optiques ou ophtalmiques en lentille minéral ou organique caractérisé en ce que : 15- on reporte des moyens de repérage sur une ébauche (100) avant, pendant ou après usinage ; - on évalue la position desdits moyens de repérage par l'intermédiaire de moyens de contrôle conçus aptes à positionner des mayens d'usinage (3) selon un premier axe (Z1) pour procéder à l'usinage de ladite ébauche (100); - on usine ladite ébauche (100) avec lesdits moyens d'usinage (3) ; - on polit chaque face de la lentille obtenue, après usinage, avec des moyens de polissage.
8. 8) Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que on réalise un usinage en Z, parallèlement audit premier axe (Z1), toujours croissant ou bien toujours décroissant sur toute la séquence d'usinage d'une des faces de ladite ébauche (100).
9. 9) Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que on reporte lesdits moyens de repérage sous la fore d'indexations faites sur une première face (101) ou/et sur une seconde face (102) constituant une surface à usiner de ladite ébauche (100).
10. 10) Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que on reporte lesdits moyens de repérage sous la fore 20 d'encoches faites sur ladite ébauche (100).