MXPA03000393A

MXPA03000393A - Trono para lentes con disposicion de anulacion de vibracion.

Info

Publication number: MXPA03000393A
Application number: MXPA03000393A
Authority: MX
Inventors: Edward Mcpherson
Original assignee: Micro Optics Design Corp
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2004-12-06
Also published as: DE60140750D1; CA2313830A1; ATE451199T1; WO2002006005A1; AU2001272280A1; EP1305136B1; CN1452536A; US7036408B2; EP1305136A1; KR20030059074A; JP2004504165A; US20030183050A1

Abstract

Un metodo y un aparato para anular sustancialmente la vibracion y la desviacion en un torno de tornear lentes de un solo punto que tiene un ensamble de utensilio de corte de lente rapidamente alternante y de dispositivo de vaiven; el aparato incluye tres o mas dispositivos de vaiven de utensilio de masa similar, montados para el movimiento alternante a lo largo de los respectivos trayectos de dispositivo de vaiven generalmente paralelos; los dispositivos de vaiven son reciprocamente movibles por los respectivos accionadores a lo largo de sus respectivos trayectos de dispositivo de vaiven; los ensambles de dispositivo de vaiven y de utensilio son movidos por sus respectivos accionadores en direcciones opuestas a una velocidad la cual causa fuerzas generadas por lo ensambles de dispositivo de vaiven y de utensilio, moviendose en una direccion para cancelar las fuerzas que surgen de movimiento del ensamble de dispositivo de vaiven y de utensilio en direccion opuesta; si se usa un numero non de ensambles de dispositivo de vaiven y de utensilio, se puede compensar la cantidad de fuerza generada por la masa que se mueve en una direccion, teniendo una diferente velocidad de movimiento y por consiguiente una diferente longitud de carrera desde la masa que se mueve en direccion opuesta.

Description

TORNO PARA LENTES CON DISPOSICION QUE CANCELA LA VIBRACION CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se refiere generalmente a aparatos y métodos para cortar lentes y más particularmente a tornos de tornear para cortar lentes no rotacionalmente simétricos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Una manera eficiente de producir superficies rotacionalmente asimétricas es con un torno de tornear con una sola punta de diamante y de tres ejes. La figura 1 es una proyección vertical extrema que muestra un croquis típico de montaje para tal torno y la figura 2 es una proyección vertical correspondiente a la figura 1. El torno, el cual está indicado generalmente con el carácter de referencia 10, incluye un ensamble de soporte de lente 20 y un dispositivo de vaivén 14. El dispositivo de vaivén es axialmente movible a lo largo de un "eje Z" indicado con el carácter de referencia Z por un accionador 16. Un utensilio de corte de lente 18 (típicamente un utensilio de diamante) está asegurado al dispositivo de vaivén. El ensamble de soporte de lente 20 soporta un lente 22 y hace girar el lente 22 alrededor de un eje de lente indicado con la T. El ensamble de soporte de lente 20 es movible en una dirección Y transversal al eje de lente T. El miembro de soporte de lente incluye típicamente un mandril 21 el cual hace girar el lente 22. El mandril 21 está montado a una plancha lineal 23 transversalmente movible la cual está montada a la vez a una base 25 del torno 10. Se efectúa el corte de lente mediante una operación de torneado. Se hace girar el lente 22 a alta velocidad alrededor del eje de lente T. Se coloca inicialmente el utensilio de corte de lente 18 adyacentemente a un borde 24 del lente 22. Se mueve el lente 22 en la dirección Y, conforme se mueve el utensilio de corte de lente 18 en la dirección Z. El movimiento coordinado entre el lente 22 y el utensilio de corte de lente determina la forma del lente 22. Si el lente 22 es rotacionalmente| simétrico, por ejemplo esférico o esférico, el tono 10 se opera similarmente a un torno de tornear de dos ejes. El corte comienza típicamente en el borde 24 y se mueve el utensilio de corte de lente en ambas direcciones Y y Z (radialmente hacia adentro y hacia el lente 22). En este caso, la posición Z del utensilio de corte de lente 18 permanece constante a cualquier distancia ("Y") radial dada desde el eje de lente T sin consideración de la rotación alrededor del eje de lente T. La velocidad relativa entre utensilio de corte de lente 18 y la respectiva superficie del lente que se esta cortando disminuye a cero, conforme el utensilio de corte de lente 18 se aproxima al eje de lente T. Por consiguiente una velocidad de mandril muy alta en el ensamble de soporte de lente 20 es conveniente a fin de mantener una operación de formación de superficie aceptable y productiva. Las velocidades de mandril típicas son en orden de 3,000 a 10,000 RPM. Cuando el lente deseado es no rotacionalmente simétrico, como para el ejemplo en el caso de lentes toncos o progresivos, en utensilio de corte de lente 18 se debe mover recíprocamente a lo largo del eje Z a una frecuencia proporcional a la frecuencia rotacional. Dependiendo del lente 22 particular que se este cortando es necesario mover en utensilio de corte de lente 18 tanto como 20 mm en el borde de lente. En un lente teórico simple, éste sería un movimiento sustancialmente sunosoídal con una frecuencia dos veces la de la frecuencia rotacional. Un accionador 16 típico consistiría en un servomotor lineal (tal como un motor de bobina de altavoz) en conjunto por un dispositivo de retroalimentación de alta velocidad que es conveniente porque puede producir movimiento lineal de alta velocidad con gran precisión. Aunque tal motor tiene típicamente desplazamiento tan sólo limitado, siendo una carrera típica de 30 mm, se puede requerir no obstante lograr velocidades tan altas como 3 a 4 m/s. Tales velocidades y cambios direccionales rápidos pueden crear aceleraciones máximas de 50 a 100 g o incluso más altas. A manera de ejemplo, si el dispositivo de vaivén 14 y el utensilio de corte de lente 18 tienen una masa total de 2 kg, una aceleración de accionador de 100 g desarrollará fuerzas de reacción de 1961 N.

Se apreciará que la velocidad y las cifras de velocidad anteriores son un poco altas para servomotores lineales comúnmente obtenibles. Tal tecnología se está desarrollando rápidamente y hasta cierto grado la presente invención toma en cuenta las propiedades deseadas del servomotor lineal. En cualquier caso, la presente invención produce un resultado útil con la tecnología actual de servomotores lineales, capaz de velocidades y fuerzas de aproximadamente la mitad de las establecidas anteriormente. El posicionamiento de la herramienta de corte de lente 18 a lo largo de su trayecto de utensilio necesita ser servocontrolado hasta un grado muy alto de precisión típicamente dentro de 10 nm o menos. Suponiendo que el accionador 16 es capaz de tal precisión la magnitud de las fuerzas de accionamiento podrían causar defectos estructurales en el torno 10 los cuales en sí exceden los requisitos de precisión. Es un objeto de la presente invención proveer un método y un aparato para cancelar la vibración causada por las fuerzas de accionador en un torno que tiene un ensamble de guía de utensilio recíprocamente movible.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Se provee un ensamble de guía de utensilio para un torno. El ensamble de guía de herramienta tiene por lo menos un primer dispositivo de vaivén para montar el utensilio un primer accionador para causar el movimiento recíproco del primer dispositivo de vaivén a lo largo del primer trayecto de dispositivo de vaivén. El primer dispositivo de vaivén y el utensilio comprenden por lo menos parte de una primera base alternando. El ensamble de guía de utensilio tiene una segunda masa alternando un segundo accionamiento para mover la segunda masa alternando en dirección opuesta a la primera masa alternando. La segunda masa alternando tiene una masa, un trayecto de movimiento y una velocidad de movimiento seleccionados para cancelar sustancialmente las fuerzas aceleratrices causadas por el movimiento alternante de la primera masa alternante. Esta segunda masa alternante puede incluir un par de segundos dispositivos de vaivén, estando dispuesto cada uno del par de segundos dispositivos de vaivén a lados opuestos del primer dispositivo de vaivén. El segundo accionador puede incluir los respectivos accionadores para cada uno de los segundos dispositivos de vaivén. La primera masa alternante puede incluir también una pluralidad de primeros dispositivos de accionamiento y el primer accionador puede incluir un respectivo accionador para cada uno de los primeros dispositivos de vaivén. En un aspecto de la invención se provee un torno de torneado con un solo diamante de punto, el cual tiene un primer dispositivo de vaivén para soportar un utensilio de corte, siendo recíprocamente movible el primer dispositivo de vaivén a lo largo de un primer proyecto de dispositivo de vaivén. Un primer accionador está conectado al primer dispositivo de vaivén para efectuar el movimiento recíproco del primer dispositivo de vaivén. El torno tiene un segundo dispositivo de vaivén adyacente al primer dispositivo de vaivén para soportar un segundo utensilio de corte. El segundo dispositivo de vaivén es recíprocamente removible a lo largo de un segundo trayecto de dispositivo de vaivén generalmente paralelo al primer trayecto de dispositivo de vaivén. Ei segundo dispositivo de vaivén tiene una masa similar a la del primer dispositivo de vaivén. Un segundo accionador está conectado al segundo dispositivo de vaivén para efectuar el movimiento recíproco del segundo dispositivo de vaivén en dirección opuesta a la del primer dispositivo de vaivén en una cantidad de aproximadamente la mitad de la del movimiento recíproco del primer dispositivo de vaivén. El torno tiene un tercer dispositivo de vaivén adyacente al primer dispositivo de vaivén opuesto al segundo dispositivo de vaivén para soportar un tercer utensilio de corte. El tercer dispositivo de vaivén es recíprocamente movible al lo largo de un tercer trayecto de dispositivo de vaivén generalmente paralelo con el primero y el segundo trayecto de dispositivo de vaivén, y coplanar con los mismos, el tercer dispositivo de vaivén tiene una masa similar a la del primer dispositivo de vaivén. Un tercer accionador está conectado al tercer dispositivo de vaivén para efectuar el movimiento recíproco del tercer dispositivo de vaivén en dirección opuesta a la del primer dispositivo de vaivén en una cantidad de aproximadamente la mitad la del movimiento recíproco del primer dispositivo de vaivén. Las fuerzas aceleratrices de equilibrio del segundo y el tercer dispositivos de vaivén del primer dispositivo de vaivén para cancelar sustancialmente la vibración y los correspondientes defectos estructurales impartidos al torno por el movimiento recíproco del primer dispositivo de vaivén. De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se provee un torno de corte de lente el cual incluye una base que tiene un soporte de lente montado a la base para soportar el lente y hacer girar el lente alrededor de un eje rotacional de lente. El soporte de lente es transversalmente movible en relación con el eje rotacional de lente. Una pluralidad de dispositivos de vaivén para montar los respectivos utensilios de corte está montada a la base para el movimiento a lo largo de los respectivos trayectos de dispositivo de vaivén hacia el lente y desde este. La pluralidad de dispositivos de vaivén son típicamente movibles por los respectivos accionadores montados a la base. Los accionadores están dispuestos para mover algunos de la pluralidad de dispositivos de vaivén en dirección opuesta al resto de la pluralidad de dispositivos de vaivén. La pluralidad de dispositivos de vaivén es una masa similar y dispuesta y movida de manera que mantiene un centro de masa generalmente fijo, con lo cual el movimiento de los dispositivos de vaivén en una dirección dada cancela sustancialmente las fuerzas tanto lineales como basculantes impuestas sobre dicha base por el movimiento del resto de los dispositivos de vaivén en dirección opuesta. La pluralidad de dispositivos de vaivén puede consistir en dos dispositivos de vaivén exteriores y un dispositivo de vaivén intermedio entre los mismos, los dispositivos de vaivén exteriores están dispuestos para moverse juntos en dirección opuesta al dispositivo de vaivén intermedio y los dispositivos de vaivén exteriores se mueven a una velocidad de aproximadamente un medio la del dispositivo de vaivén intermedio. Por consiguiente, las fuerzas aceleratrices totales generadas por los dispositivos de vaivén exteriores son generalmente iguales a las generadas por el dispositivo de vaivén intermedio. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, la pluralidad de dispositivos de vaivén puede consistir en una hilera de cuatro dispositivos de vaivén dispuestos en dos pares a cada lado de un eje central, estando dispuestos los dispositivos de vaivén de cada uno de los dos pares para moverse en direcciones relativas opuestas. El accionador en las modalidades anteriores puede ser un servomotor lineal. Alternativamente, el accionador puede ser un servomotor rotatorio. Se provee también un método para anular las fuerzas aceleratrices inducidas en un torno por el movimiento de un utensilio de corte asegurado a un a dispositivo de vaivén de torno montado para el movimiento recíproco en relación con una base del torno a lo largo de un trayecto de tomo. El método comprende los pasos de: (i) proveer una masa de equilibrio que tenga un centro de masa a lo largo del trayecto de dispositivo de vaivén; y (i¡) mover recíprocamente la masa de equilibrio en una dirección y a una velocidad que cancelen las fuerzas lineales que surgen del movimiento del utensilio sin impartir una correspondiente fuerza basculante a la estructura. De acuerdo con un aspecto del método, la masa de equilibrio puede consistir por lo menos en dos utensilios de corte adicionales asegurados a los respectivos dispositivos de vaivén montados a la base para el movimiento recíproco por los respectivos accionadores a lo largo de los respectivos trayectos de dispositivo de vaivén generalmente paralelos. Se provee un método para tornear un lente no rotacionalmente simétrico sobre un torno de tornear lentes que tiene un soporte de lente y por lo menos tres utensilios de corte. El método comprende los pasos de: (i) montar una preforma de lente a un ensamble de soporte de lente; (ii) hacer girar la preforma de lente con ei ensamble de soporte de lente alrededor de un eje rotacional de lente; (iii) presionar uno de los utensilios (por lo menos tres) contra la preforma de lente; (iv) mover la preforma de lente con el ensamble de soporte de lente en dirección transversal al eje rotacional de lente; (v) mover recíprocamente el superior de los utensilios de corte de lente (por lo menos tres) en relación con el lente a lo largo de un primer trayecto de utensilio a una frecuencia recíproca correspondiente a la frecuencia rotacional de la preforma de lente para producir la superficie no rotacionalmente simétrica; (vi) mover recíprocamente el resto de los utensilios de corte de lente (por lo menos tres) a lo largo de los respectivos trayectos de utensilios generalmente paralelos al primer trayecto de utensilio de un utensilio de corte de lente, o coplanar con el mismo, el (v) a una frecuencia recíproca, en una dirección y a una velocidad que se opongan y anulen sustancialmente las fuerzas lineales impuestas en el torno por el utensilio en el paso (v), sin impartir un movimiento basculante en el torno. De acuerdo con otro aspecto todavía del método para tornear un lente no rotacionalmente simétrico, los tres utensilios de corte de lente pueden consistir por lo menos en un primero y un último utensilio de corte de lente con un utensilio intermedio de corte de lente dispuesto equidistantemente entre los mismos y en línea recta con los mismos. Se mueven el primero y el último utensilios de corte de lente al unísono contra el utensilio intermedio de corte de lente a una velocidad de aproximadamente la mitad la del utensilio intermedio de corte de lente. Se puede tornear el lente en tres etapas con uno diferente de los tres utensilios de corte de lente utilizados en cada etapa. En un movimiento alternativo, el primero, el segundo, el tercero y el cuarto utensilios de corte pueden estar provistos y dispuestos en línea. Se mueven el primero y el segundo utensilios de corte uno contra otro a velocidad similar, y se mueven también el tercero y el cuarto utensilios de corte uno contra otro a una velocidad similar. La acción del tercero y el cuarto utensilios es rotacionalmente opuesta a la del primero y el segundo utensilios, cancelando así simultáneamente cualquier vibración rotacional (acción basculante). Se puede mejorar aún más el método, incluyendo los pasos adicionales de: (vii) medir cualquier fuerza de desequilibrio resultante en el torno asociada con el movimiento recíproco de los utensilios de corte de lente y generar una señal de salida; (viii) enviar la señal de salida a un procesador; (ix) determinar cómo se puede anular la fuerza, variando la operación de los accionadores; (x) enviar una salida a un controlador el cual controla el movimiento recíproco de los accionadores para hacer que el controlador varíe el movimiento de los accionadores en respuesta a la determinación en el paso (ix) para eliminar sustancialmente las fuerzas de equilibrio resultantes; y (xi) repetir los pasos (vi) a (x).

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Se describen a continuación las modalidades preferidas de la invención con referencia a los dibujos que acompañan, en los cuales: la figura 1 es una proyección vertical extrema que ilustra un croquis típico de montaje para un torno de tornear con un solo diamante de punta de la técnica anterior; la figura 2 es una proyección vertical frontal correspondiente a la figura 1 ; la figura 3 es una proyección vertical frontal que ¡lustra un torno de corte de lente de tres dispositivos de vaivén; la figura 4 es una proyección vertical frontal correspondiente a la figura 3; la figura 5 es una proyección vertical frontal que ilustra un dispositivo de corte de lente de dispositivo de vaivén de moldeo de acuerdo con la presente invención; la figura 6 es una proyección vertical extrema correspondiente a la figura 5; la figura 7 es una sección longitudinal a través de un ensamble típico de accionador/dispositivo de vaivén; la figura 8 es una vista en planta superior de una configuración alternativa del torno de acuerdo con la presente invención; la figura 9 es una proyección vertical frontal correspondiente a la figura 8; la figura 10 es una vista en planta superior de otra configuración alternativa del torno de acuerdo con la presente invención; la figura 1 1 es una proyección vertical frontal correspondiente a la figura 10; la figura 12 es una vista en planta superior de otra configuración alternativa adicional del torno de acuerdo con la presente invención; y la figura 13 es una proyección vertical frontal correspondiente a la figura 12.

DESCRIPCION DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS de acuerdo con la presente invención, las fuerzas aceleratrices que surgen del movimiento alternante producido por la primera masa, la cual puede incluir uno o más dispositivos de vaivén se cancela proveyendo una segunda masa y moviendo la segunda masa en un movimiento alternante contra el movimiento alternante de la primera masa. La ubicación y la velocidad de movimiento de la segunda masa se seleccionan para crear una fuerza de "equilibrio" o "cancelación" opuesta y similar en magnitud a las fuerzas aceleratrices producidas por la primera masa. La fuerza creada por la segunda masa debe coincidir con la producida por la primera masa para evitar cualquier movimiento "basculante" como resultado de las fuerzas de cancelación. Aunque la segunda masa puede estar presente simplemente con propósitos de equilibrio como se describe posteriormente con más detalle, la segunda masa está constituida preferiblemente de dos o más ensambles de dispositivo de vaivén o de utensilios de corte de lente los cuales se pueden usar como parte de la operación de corte de lente. Similarmente, la primera masa consiste preferiblemente en uno o más ensambles de dispositivo de vaivén y de utensilio de corte de lente.

Se usa en la presente el término "alternantes" para referirse a un movimiento de ida y vuelta el cual puede ser dependiendo de la modalidad de la presente invención que se está describiendo, ya sea lineal o arqueado. La figura 3 ilustra un torno de corte de lente 100 de acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención. El torno de corte de lente 100 incluye una base 102 montado a la cual está un soporte de lente 104 el cual soporta un lente 106 y es capaz de hacer girar el lente 106 alrededor de un eje rotacional de lente T. El soporte de lente es transversalmente movible en relación con el eje rotacional de lente T, como se indica con el carácter de referencia Y. Tres dispositivos de vaivén están montados a la base 102 de acuerdo con la modalidad dé las figuras 3 y 4. Estos comprenden dos dispositivos de vaivén exteriores 108 y 112 y un dispositivo de vaivén intermedio 1 10 entre los mismos, los respectivos utensilios de corte de lente 114 están montados a los tres dispositivos de vaivén 108, 110 y 1 12. Los dispositivos de corte de lente 114 pueden ser dispositivos de diamante del tipo usado comúnmente para el corte de lente. Los dispositivos de vaivén 108, 110 y 112 son recíprocamente movibles por los respectivos accionadores 18, 120, 122 a lo largo de los respectivos ejes o "trayectos" de los dispositivos de vaivén, como se indica con los caracteres de referencia Z1 , Z2 y Z3. Aunque los ejes o trayectos de dispositivo de vaivén Z1 , Z2 y Z3 se muestran generalmente paralelos al eje rotacional de lente T. Los ejes de vaivén Z1 , Z2 y Z3 deben ser paralelos unos a otros. Los accionadores 118 y 122 están dispuestos par amover los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 112 en dirección opuesta al dispositivo de vaivén intermedio 1 10 a una velocidad que es la mitad la del dispositivo de vaivén intermedio 110. Las respectivas masas de cada uno de los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 1 12 serían típicamente por lo general iguales a las del dispositivo de vaivén intermedio 1 10. Los utensilios de corte de lente 114 serían también de masa similar. La figura 7 ilustra un ensamble típico de dispositivo de vaivén y de accionador 200. El ensamble de dispositivo de vaivén y de accionador 200 incluye un servomotor lineal 202 el cual incluye un ensamble de imán 204 y una bobina 206. El ensamble de imán 204 está fijado a un alojamiento 208. La bobina 206 está asegurada al dispositivo de vaivén 210. Los alambres de bobina 212 proveen entrada eléctrica a la bobina 206 para causar el movimiento relativo entre la bobina 206 y el ensamble de imán 204. El dispositivo de vaivén 210 está montado al alojamiento 208 para el movimiento lineal. Se pueden utilizar varias disposiciones de montaje. Una disposición de montaje comúnmente preferida es usar almohadillas de soporte 212 entre el alojamiento 208 y el dispositivo de vaivén 210 para permitir un movimiento lineal uniforme y preciso. Un codificador de posición 220 está asegurado al dispositivo de vaivén 210. El codificador de posición puede ser una escala de difracción legible por una cabeza lectora 222 asegurada al alojamiento 208 para proveer información de posición o un dispositivo de retroalimentación 224 de alta velocidad el cual detecta la posición del dispositivo de vaivén 210 y provee entrada a la bobina 206 para variar la posición del dispositivo de vaivén 210 de acuerdo con una posición predeterminada almacenada en una base de datos 226. Se determina la fuerza mediante la siguiente relación: F = m · a en donde F = fuerza m = a masa a = aceleración Suponiendo que cada uno de los dispositivos de vaivén 108, 110 y 112 tiene una mas ms, y el dispositivo de vaivén intermedio 110 se acelera y desacelera en una cantidad a¡, las fuerzas aceleratrices F¡ asociadas con el dispositivo de vaivén intermedio 1 10 pueden estar definidas como: Los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 1 12 tienen juntos una masa combinada de 2 mz (la "segunda masa"). Puesto que se mueven os dispositivos de vaivén exteriores 108 y 1 12 a una velocidad que es la mitad de la del dispositivo de vaivén interior 10 y en dirección opuesta, la aceleración de los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 112 es a¡/2. Por consiguiente, la fuerza aceleratriz Fo asociada con los dispositivos de vaivén exteriores 1 2 es: F0 · 2mz · a (-a¡/2) -ms · a¡ La fuerza total FL sobre el torno 102 será por lo tanto en cualquier momento: FL = F¡ + F0 = ms · a¡ - ms · a¡ = 0 Si la segunda masa fuera más de dos veces la del dispositivo de vaivén intermedio 110 (o la "primera masa" en este caso), la velocidad de aceleración tendría que compensarse correspondientemente. En cualquier caso, ai aceleración de la segunda masa debe corresponder en fase y frecuencia con la de la primera masa y no debe inducir un momento resultante alrededor del dispositivo de vaivén intermedio. En otras palabras, las fuerzas asociadas con el dispositivo de vaivén exterior 108 deben ser iguales a las asociadas con el dispositivo de vaivén exterior 1 12. Se espera que se efectúe esto usualmente disponiendo centralmente el dispositivo de vaivén intermedio 110 entre los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 112. Se apreciará sin embargo que otras disposiciones podrían servir, por ejemplo compensando para no tener el dispositivo de vaivén intermedio 110 dispuesto centralmente, variando las respectivas masas y aceleraciones de los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 112. Las figuras 5 y 6 ¡lustran otra modalidad de la presente invención de acuerdo con la cual se proveen cuatro dispositivos de vaivén 150, 152, 154 y 156. Los dispositivos de vaivén 150, 152, 154 y 156 están dispuestos en una hilera y se puede considerar que comprenden dos pares de dispositivos de vaivén 50 y 160 respectivamente a lados opuestos de un eje central 162, comprendiendo los dispositivos, de vaivén 150 y 152 un primer par 158 y los dispositivos de vaivén 154 y 156 comprendiendo un segundo par 160. Se proveen los respectivos accionadores 164, 166, 168 y 170 para los dispositivos de vaivén 150, 152, 154 y 156 para mover los dispositivos de vaivén a lo largo de los respectivos ejes o "trayectorias" paralelos de dispositivo de vaivén Z1, Z2, Z3 y Z4, todos los cuales, aunque se muestran como si fueran paralelos también al eje central 162 y el eje rotacional de lente no necesita ser así. Los respectivos dispositivos de vaivén 150 y 152 del primer par 158 están dispuestos para moverse en direcciones relativas opuestas. Similarmente, los respectivos dispositivos de vaivén 154 y 156 del segundo par. 160 están dispuestos para moverse en direcciones relativas opuestas, pero en fase con el primer par 158. En otras palabras, el dispositivo de vaivén 150 se movería junto con uno de los dispositivos de vaivén 154 y 156 (es decir en la misma dirección). Simultáneamente y en dirección opuesta, el dispositivo de vaivén 152 e movería junto con el otro de los dispositivos de vaivén 154 y 156. En la modalidad de cuatro dispositivos de vaivén, la masa total de los dispositivos de vaivén que se mueven en cualquiera de las dos direcciones es similar y por consiguiente el grado de aceleración sería similar. Una ventaja de la modalidad de cuatro dispositivos de vaivén es que la longitud de carrera sobre la cual se mueve cada uno de los dispositivos de vaivén 150, 152, 154 y 156 sería similar.

En la modalidad de tres dispositivos de vaivén, usando el utensilio de corte de lente 114 asociado con los dispositivos de vaivén exteriores 108 y 112 pueden requerir, en casos extremos, una carrera compensatoria más larga que lo disponible del dispositivo de vaivén intermedio 110. Por ejemplo, si el accionador tiene un límite de carrera de 30 mm y se requiere una carrera de 20 mm para los dispositivos de vaivén exteriores, el dispositivo de vaivén intermedio 110 no podría suministrar la carrera requerida de 40 mm para la cancelación completa de las fuerzas que actúan recíprocamente. Se espera sin embargo que se pueda tolerar esto, ya que la longitud de carrera disminuye hacia el eje de lente T en que las tolerancias son muy críticas. Por consiguiente, sería posible la buena resolución de fuerza en la zona más crítica que está más cerca del eje rotacional de lente T. Las figuras 8 y 9 ilustran otra modalidad adicional de la presente invención más o menos análoga a la modalidad descrita anteriormente con respecto a las figuras 3 y 4. En la modalidad de las figuras 8 y 9, el torno 100 tiene los respectivos dispositivos de vaivén exteriores 300 y 304 y un dispositivo de vaivén interior 302 montados a una base 306 para el movimiento recíproco a lo largo de los respectivos trayectos arqueados, como se ejemplifica con la flecha 308 en la figura 9. Los dispositivos de vaivén 300, 302 y 304 son movidos por los respectivos accionadores 310, 312 y 314, que pueden ser servomotores rotacionales.

Como con la modalidad de las figuras 3 y 4, los accionadores 310 y 314 están dispuestos para mover los dispositivos de vaivén exteriores 300 y 304, respectivamente. En dirección opuesta a la del dispositivo de vaivén intermedia 302 y a una velocidad que es la mitad la de la velocidad del movimiento del dispositivo de vaivén intermedio 302. Las respectivas masas en cada uno de los dispositivos de vaivén exteriores 300 y 304 serían típicamente aproximadamente iguales a la del dispositivo de vaivén intermedio 302. Los respectivos utensilios de corte de lente 1 14 serían también de masa similar. Por consiguiente, las fuerzas impartidas por el movimiento del dispositivo de vaivén intermedio 302 serían canceladas por fuerzas similares impartidas por el movimiento de los dispositivos de vaivén exteriores 300 y 304. Se podría extender desde luego la disposición ilustrada en las figuras 8 y 9 a más de tres ensambles de accionador/dispositivo de vaivén, por ejemplo, de manera análoga a la modalidad de cuatro dispositivos de vaivén descrita anteriormente con referencia las figuras 5 y 6. Aunque la disposición de dispositivo de vaivén mostrado en las figuras 8 y 9 hace resaltar los accionadores de dispositivo de vaivén dispuestos a lo largo de un eje rotacional común, paralelo a la base, en ciertos casos los accionadores de vaivén pueden estar dispuestos con los respectivos ejes rotacionales, perpendiculares (o posiblemente a algún otro ángulo) a la base. Las figuras 10, 11 , 12 y 13 ilustran dos modalidades del último tipo.

En la modalidad de las figuras 10 y 11, se proveen cuatro dispositivos de vaivén 350, 352, 354 y 356. Los dispositivos de vaivén 350, 352, 354 y 356 tienen los respectivos accionadores 360, 362, 364 y 366 que pueden ser servomotores. Análogos a la modalidad de la figura 5 y 6, los dispositivos de vaivén 350 y 352 comprenden un primer par 370 y los dispositivos de vaivén 354 y 356 comprenden un segundo par 380. Los dispositivos de vaivén 350 y 352 del primer par 370 están dispuestos para moverse en direcciones relativas opuestas, paralelas a una base 390. Los dispositivos de vaivén 354 y 356 de segundo par 380 están dispuestos también para moverse en direcciones relativas opuestas, paralelas a la base 390, pero en fase con el primer par 370. Las figuras 12 y 13 ¡lustran una modalidad de cuatro dispositivos de vaivén similar al ilustrado en las figuras 11 y 12, pero que tienen un. accionador para cada par de dispositivos de vaivén. De acuerdo con la modalidad de las figuras 12 y 13, se proveen cuatro dispositivos de vaivén 400, 402, 404 y 406. Los dispositivos de vaivén 400 y 402 comprenden un primer par 410 y están dispuestos radialmente a lados opuestos de un accionador 420 el cual puede ser un servomotor rotatorio. Los dispositivos de vaivén 404 y 406 comprenden un segundo par 430 dispuesto a lados opuestos de un accionador 440. Los accionadores 430 y 440 están montados a la base 450 y hacen girar los dispositivos de vaivén 400, 402, 404 y 406 en trayectos arqueados, paralelos a la base 450.

El efecto de montar un par de dispositivos de vaivén en una configuración radialmente dispuesta a lados opuestos de un solo accionador es exactamente lo mismo desde un punto de vista de cancelación de fuerza que tiene un par de dispositivos de vaivén montados a accionadores separados que se mueven en direcciones relativas opuestas. El uso de un servomotor rotatorio genera tanto una fuerza resultante rotacional como lineal, cuando los ensambles de accionador/dispositivo de vaivén no están equilibrados. Se observarán una resultante lineal, si las masas de desequilibrio están 180° fuera de fase. Se observará una resultante rotacional, si las masas de desequilibrio están en fase. Si los accionadores están girando contrariamente, el ángulo de fase cambiará constantemente dando fuerzas resultantes tanto lineales como rotacionales. En vista de la naturaleza más compleja de las fuerzas resultantes que surgen con el uso de los accionadores rotacionales que no tienen un eje rotacional común, sería muy complicado eliminar el desequilibrio resultante con un tercer accionador. El tener cuatro accionadores o cuatro dispositivos de vaivén montados en dos pares para equilibrar rotacionalmente dos accionadores no provee sin embargo una disposición que se cancele sustancialmente por sí misma. A fin de compensar las variaciones menores que resultan de cuestiones tales como diferencias de masa combinada de dispositivo de vaivén y de utensilio de corte de lente o cantidades pequeñas de grado asimétrico en el posicionamiento del dispositivo de vaivén, puede ser conveniente verificar las fuerzas y hacer entradas compensatorias a los accionadores. La figura 5 ilustra esquemáticamente una manera en la cual se puede efectuar tal compensación. Un dispositivo de medición 180 conectado al torno 100 el cual mide cualquier fuerza de desequilibrio resultante sobre el torno 100 el cual está asociado con el movimiento recíproco de los utensilios de corte de lente 14 y genera una señal de salida indicativa de la naturaleza y la cantidad de fuerza de equilibrio. El dispositivo de medición puede ser cualquier dispositivo adecuado, tal como una o más celdas de carga o acelerómetros. El dispositivo dé medición puede estar conectado a cualquier parte adecuada del tomo 100, por ejemplo la base 102 o los accionadores 164, 166, 168 y 170. Se envía la señal de salida a un procesador 182 el cual determina la naturaleza de la fuerza y si se puede anular, y cómo, variando el movimiento de los accionadores 164, 166, 168 y 170. Factores tales como dirección y fase de la fuerza de desequilibrio podrían ser considerados por el procesador 182. El procesador 182 genera y envía una o más señales de salida a uno o más controladores 184 los cuales se comunican con el movimiento de los accionadores 164, 166, 168 y 170, y controlan el mismo. El/los controlador(es) 184 recibe(n) la(s) señal(es) de salida y varían el movimiento alternante causado por los accionadores 164, 166, 168 y 170 en respuesta a la(s) señal(es) de salida para reducir la fuerza de desequilibrio resultante. Se puede repetir la verificación y la compensación por lo menos periódicamente. Dependiendo del grado de equilibrio y las frecuencias armónicas asociadas con la rotación del mandril, puede resultar más efectivo hacer un "paso de aire", es decir sin cortar y mientras se mantiene estacionario el mandril. Se podría repetir esto para cada accionador/dispositivo de vaivén seleccionado para cortar a la vez, ya que la dinámica puede ser ligeramente diferente para cada combinación de accionador/dispositivo de vaivén seleccionada para cortar en cualquier momento dado. Se pueden almacenar las variaciones con el procesador para proveer un ajuste inicial y reducir al mínimo el tiempo de procesamiento. La descripción anterior está prevista en un sentido ilustrativo más bien que restrictivo. Ciertas variaciones a las modalidades descritas pueden ser evidentes para los expertos en la técnica en tales estructuras sin desviarse del espíritu y el alcance de la invención como definen las reivindicaciones expuestas a continuación.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1.- Un torno de corte de lente, caracterizado porque comprende: una base; un soporte de lente montado a dicha base para soportar dicho lente y hacer girar dicho lente alrededor de un eje rotacional de lente, siendo transversalmente movible dicho soporte de lente en relación con dicho eje rotacional de lente; una pluralidad de dispositivos de vaivén para montar los respectivos utensilios de corte montados a dicha base en disposición de uno junto a otro para el movimiento hacia dicho lente, y desde el mismo, a lo largo-de los respectivos trayectos del dispositivo de vaivén generalmente paralelos; siendo recíprocamente movible dicha pluralidad de dispositivos de vaivén por los respectivos accionadores montados a dicha base, estando dispuestos dichos accionadores para mover parte de dicha pluralidad de dispositivos de vaivén en dirección opuesta a un resto de dicha pluralidad de dispositivos de vaivén; y siendo dicha pluralidad de dispositivos de vaivén de masa similar y estando dispuesta y siendo movida de manera que mantenga un centro de masa generalmente fijo, con lo cual el movimiento de dicha parte de dichos dispositivos de vaivén en una dirección dada cancela sustancialmente las fuerzas lineales impuestas sobre dicha base por el movimiento de dicho resto de dichos dispositivos de vaivén en dirección opuesta. 2. - El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque: dicha pluralidad de dispositivos de vaivén está dispuesta adicionalmente y se mueve de manera que cancela también las fuerzas basculantes impuestas sobre dicha base por dicho movimiento de dichos dispositivos de vaivén en dichas direcciones opuestas. 3. - El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque: dicha pluralidad de dichos dispositivos de vaivén consiste en dos dispositivos de vaivén exteriores y un dispositivo de vaivén intermedio entre los mismos; dichos dispositivos de vaivén exteriores se mueven juntos en dirección opuesta a dicho dispositivo de vaivén intermedio; y dichos dispositivos de vaivén exteriores se mueven juntos a una velocidad de aproximadamente la mitad la de dicho dispositivo de vaivén intermedio, con lo cual la magnitud de las fuerzas aceleratrices generadas por dichos dispositivos de vaivén exteriores es generalmente igual a la generada por dicho dispositivo de vaivén intermedio. 4 - El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque: dicha pluralidad de dispositivos de vaivén consiste en una hilera de cuatro de dichos dispositivos de vaivén dispuestos en dos pares a cada lado del eje central, estando dispuestos dichos dispositivos de vaivén de cada uno de dichos dos pares para moverse en direcciones relativas opuestas en fase con un correspondiente dispositivo de vaivén de dicho par opuesto. 5.- El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque: dichos trayectos de dispositivo de vaivén son lineales; y cada uno de dichos accionadores es un servomotor lineal. 6.- El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque: dichos trayectos de dispositivo de vaivén son arqueados; y cada uno de dichos accionadores es un servomotor rotacional. 7. - El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque: dichos trayectos de dispositivo de vaivén son lineales; y dicho accionador es un servomotor lineal. 8. - El torno de corte de lente de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque: dichos trayectos de dispositivo de vaivén son arqueados; y cada uno de dichos accionadores es un servomotor rotacional. 9. - Un método de tornear un lente no rotacionalmente simétrico en un torno de tornear lentes que tiene un soporte de lente y por lo menos tres utensilios de corte de lente, comprendiendo dicho método los pasos de: (i) montar una preforma de lente a un ensamble de soporte de lente; (i¡) hacer girar la preforma de lente con el ensamble de soporte de lente alrededor de un eje rotacional de lente; (üi) presionar uno de los utensilios (por lo menos tres) contra la preforma de lente; (iv) mover la preforma de lente con el ensamble de soporte de lente en dirección transversal al eje rotacional de lente; (v) mover recíprocamente el superior de los utensilios de corte de lente (por lo menos tres) a lo largo de un primer trayecto de utensilio a una frecuencia recíproca que corresponde a la frecuencia rotacional de dicha preforma de lente para producir dicha superficie no rotacionalmente simétrica; y (vi) mover recíprocamente el resto de dichos utensilios de corte de lente (por lo menos tres) a lo largo de los respectivos trayectos de utensilio generalmente paralelos a dicho primer trayecto de utensilio a dicha frecuencia recíproca en una dirección y a una velocidad que se opone y anula sustancialmente las fuerzas lineales impuestas en dicho torno por dicho utensilio en el paso (v) sin impartir un movimiento basculante en dicho torno. 10. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque: dichos utensilios de corte de lente (por lo menos tres) consisten en un primero y un último utensilios de corte de lente con utensilios de corte de lente intermedios, dispuestos equidistantemente entre los mismos y en línea con los mismos; y moviéndose dichos primero y último utensilios de corte de lente al unísono opuestamente a dicho utensilio de corte de lente intermedio a una velocidad de aproximadamente la mitad la de dicho utensilio de corte de lente intermedio. 11. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque: se tornea dicho lente por lo menos en dos etapas con uno diferente de dichos utensilios de corte de lente utilizados en cada etapa. 12.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque: se proveen y se disponen en línea un primero, un segundo, un tercero y cuarto utensilio de corte de lente; se mueven dichos primero y segundo utensilios de corte uno contra otro a velocidades similares; se mueve dichos tercero y cuarto utensilios de corte uno contra otro a una velocidad similar; y se cancela cualquier movimiento basculante creado por dichos primero y segundo utensilios de corte o mediante un movimiento bascular igual pero compuesto, creado por dichos tercero y cuarto utensilios de corte. 13.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque: (vii) medir con un dispositivo de medición cualquier fuerza de desequilibrio resultante en dicho torno asociado con dicho movimiento recíproco de dichos utensilios de corte de lente y general una señal de salida indicativa de la naturaleza y la cantidad de dicha fuerza de desequilibrio; (viii) enviar dicha señal de salida a un procesador; (ix) determinar dicho procesador cómo se puede anular dicha fuerza variando el movimiento de dichos accionadores y generar por lo menos una señal de salida por lo menos a un controlador el cual se comunica con el movimiento de dichos accionadores y controla el mismo; (x) recibir dicha señal de salida con dicho controlador y variar dicha causa de movimiento recíproco por dichos accionadores en respuesta a dicha señal de salida para reducir dicha fuerza de desequilibrio resultante. 14. - El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque incluye el paso de: (xi) repetir los pasos (vil) a (x). 15. - El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque incluye los pasos adicionales de: (vii) medir con un dispositivo de medición cualquier fuerza de equilibrio resultante en dicho torno, asociada con dicho movimiento recíproco de dichos utensilios de corte de lente y generar una señal de salida indicativa de la naturaleza y la cantidad de dicha fuerza de desequilibrio; (viii) enviar dicha señal de salida a un procesador; (ix) determinar dicha señal de salida con dicho controlador y variar dicha causa de movimiento recíproco mediante dichos accionadores en respuesta a dicha señal de salida para reducir dicha fuerza de desequilibrio resultante; y (xi) repetir los pasos (vii) a (x). 16. - El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque incluye los pasos adicionales de: (vii) medir con un dispositivo de medición cualquier fuerza de desequilibrio resultante en dicho torno, asociada con dicho movimiento recíproco de dichos utensilios de corte de lente y generar una señal de salida indicativa de la naturaleza y la cantidad de dicha fuerza de desequilibrio; (viii) enviar dicha señal de salida a un procesador; (ix) determinar con dicho procesador como se puede anular dicha fuerza variando el movimiento de dichos accionadores y generar por lo menos una señal de salida por lo menos a un controlador el cual se comunica con el movimiento de dichos accionadores y controla el mismo; (x) recibir dicha señal de salida con dicho controlador y variar dicha causa de movimiento recíproco entre dichos accionadores en respuesta a dicha señal de salida para reducir dicha fuerza de desequilibrio resultante; y (xi) repetir los pasos (vii) a (x). 17.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque incluye los pasos adicionales de: (vii) medir con un dispositivo de medición cualquier fuerza de desequilibrio resultante sobre dicho torno, asociada con dicho movimiento recíproco de dichos utensilios de corte de lente y generar una señal de salida indicativa de la naturaleza y la cantidad de dicha fuerza de desequilibrio; (xiii) enviar dicha señal de salida a un procesador; (ix) determinar con dicho procesador como se puede anular, dicha fuerza variando el movimiento de dichos accionadores y generar por lo. menos una señal de salida por lo menos a un controlador el cual se comunica con el movimiento de dichos accionadores y controla el mismo; (x) recibir dicha señal de salida con dicho controlador y variar dicha causa de movimiento recíproco mediante dichos accionadores y variar dicha causa de movimientos recíproco mediante dichos accionadores en respuesta a dicha señal de salida para reducir dicha fuerza de desequilibrio resultante; y (xi) repetir los pasos (vii) a (x). 18.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque incluye los pasos adicionales de: (vii) medir con un dispositivo de medición cualquier fuerza de desequilibrio resultante sobre dicho todo, asociado con dicho movimiento recíproco de dichos utensilios de corte de lente y generar una señal de salida indicativa de la naturaleza y la cantidad de dicha fuerza de desequilibrio; (viii) enviar dicha señal de salida a un procesador; (ix) determinar con dicho procesador como se puede anular dicha fuerza, variando el movimiento de dichos accionadores y generando por lo menos una señal de salida por lo menos a un controlador el cual se comunica con el movimiento de dichos accionadores y controla el mismo; (x) recibir dicha señal de salida con dicho controlador y variar dicha causa de movimiento recíproco mediante dichos accionadores en respuesta a dicha señal de salida al reducir dicha fuerza de desequilibrio resultante, y (xi) repetir los pasos (vii) a (x). 18.- El ensamble de guía de utensilio de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque: dichos , trayectos de dispositivo de vaivén son generalmente paralelos a dicha base.