ES2250532T3 - Dispositivo para mecanizar los bordes de lentes opticas. - Google Patents
Dispositivo para mecanizar los bordes de lentes opticas.Info
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Abstract
Dispositivo para mecanizar los bordes de una lente óptica (L), especialmente un cristal para gafas, fijable entre dos ejes de sujeción (10, 12) alineados que pueden girar alrededor de un eje (R) de giro de la pieza, con un primer carro (14) que está guiado en un armazón básico (16) con posibilidad de desplazamiento longitudinal en una primera dirección (Z) paralela respecto al eje (R) de giro de la pieza, y un segundo carro (18) que soporta un husillo (20) de herramienta con una herramienta (22) de mecanizar bordes para la lente óptica (L) y que está guiado en el primer carro (14) con posibilidad de desplazamiento longitudinal en una segunda dirección (X) vertical respecto a la primera dirección (Z) de tal modo que la herramienta (22) de mecanizar bordes se puede poner en contacto con la lente óptica (L) para el mecanizado, caracterizado porque el armazón básico (16) está configurado básicamente en forma de O y rodea al primer carro (14) que está configurado, asimismo, básicamente en formade O y rodea al segundo carro (18).
Description
Dispositivo para mecanizar los bordes de lentes
ópticas.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para mecanizar los bordes de una lente óptica según el preámbulo de
la reivindicación 1. La invención se refiere especialmente a un
dispositivo para mecanizar los bordes de cristales para gafas
mediante control numérico CNC que es apropiado para el uso
industrial y que permite mecanizar los bordes de cristales para
gafas, incluso en grandes cantidades, con la precisión requerida y
en tiempos muy cortos de mecanizado.
Cuando se habla a continuación de "cristales
para gafas", se ha de entender por esto las lentes o las piezas
brutas de lentes ópticas para gafas a partir de materiales de uso
convencional, como el policarbonato, el cristal mineral, el CR 39,
el HI-Index, etc., y con cualquier forma en el borde
periférico de la lente o de la pieza bruta de lente, que pueden,
pero no tienen que estar mecanizadas antes del mecanizado de su
borde en una o en ambas superficies ópticamente activas.
En el campo del mecanizado de los bordes de
cristales para gafas, cuyo objetivo es mecanizar el borde de un
cristal para gafas con un acabado tal, que permita colocar el
cristal para gafas en una montura de gafas, existe, sin embargo, la
tendencia de trasladar este mecanizado exigente, especialmente por
motivos de racionalización, de los talleres de óptica a los
fabricantes de cristales para gafas. En el caso de los fabricantes
de cristales para gafas, esto requiere máquinas de mecanizar bordes
de cristales para gafas, llamadas también "Edger", que sin un
gran gasto por concepto de equipamiento puedan mecanizar de forma
rápida los bordes de los más diversos cristales para gafas con la
precisión requerida y se puedan usar de manera confiable durante
largos períodos de tiempo.
En el estado de la técnica no faltan las
propuestas de cómo se puede acelerar el mecanizado de los bordes de
cristales para gafas. El documento
EP-A-0917929 del tipo genérico da a
conocer así una máquina de mecanizar bordes de cristales para gafas
que presenta, para aumentar la eficiencia durante el mecanizado, dos
husillos de herramienta, dispuestos en paralelo al eje de rotación,
que discurre en vertical, del cristal para gafas, cuyo borde se va a
mecanizar, y equipado en cada caso de un juego de muelas. Uno de los
juegos de muelas comprende una muela de desbaste, así como una muela
intermedia provista de varias ranuras para el biselado, mientras que
el otro juego de muelas presenta igualmente una muela de desbaste,
así como una muela de acabado, provista de ranuras de biselado, para
el mecanizado final. Por cada husillo de herramienta está prevista
una disposición de un carro de movimiento en cruz
(X-Z), con un carro vertical y un carro horizontal.
El carro vertical está guiado por un lado en el armazón de la
máquina con posibilidad de desplazamiento en dirección vertical,
mientras que por el otro lado del carro vertical está guiado el
carro horizontal con posibilidad de desplazamiento en dirección
horizontal. En el lado opuesto al carro vertical, el carro
horizontal soporta el husillo correspondiente de herramienta.
Mediante accionamientos de carros por control numérico CNC, cada
juego de herramientas se puede mover en dirección radial respecto al
cristal para gafas, que se va a mecanizar, y en paralelo respecto al
eje de giro. El cristal para gafas, que se va a mecanizar, está
sujeto aquí entre dos ejes coaxiales de sujeción de cristales para
gafas, estando dispuesto de manera fija el eje inferior de sujeción
de cristales para gafas y pudiéndose mover el eje superior de
sujeción de cristales para gafas sólo en la dirección del eje de la
pieza relativamente al eje inferior de sujeción de cristales para
gafas. Cada eje de sujeción de cristales para gafas tiene previsto
finalmente un accionamiento de giro mediante control numérico CNC,
de modo que la máquina de mecanizar bordes, previamente conocida,
está controlada en 6 ejes en total de control numérico CNC. Los
accionamientos de giro están acoplados aquí mediante la técnica CNC
para una torsión simultánea del cristal para gafas que se va a
mecanizar.
Para acelerar el mecanizado de los bordes de
cristales para gafas se propuso también una máquina para pulir los
bordes de los cristales de las gafas (documentos
US-A4179851,
DE-A-3418329) que, al contrario que
las condiciones anteriores, tiene un juego de muelas que puede girar
alrededor de un eje de giro que discurre horizontalmente, pero, por
lo demás, fijo en el lugar. Para mecanizar simultáneamente los
bordes de dos cristales para gafas, está máquina presenta, además,
dos pares de ejes coaxiales de sujeción de cristales para gafas,
orientados paralelamente al eje de giro de la herramienta. A cada
par de ejes de sujeción de cristales para gafas está asignada aquí
una disposición de carros de movimiento en cruz
(X-Y), de modo que el cristal para gafas, que se va
a mecanizar en el borde y que está sujeto entre dos ejes de sujeción
de cristales para gafas de un par, se puede mover en dirección
radial al juego de muelas, así como en paralelo al eje de giro del
juego de muelas.
Finalmente, el documento
DE-U-29823464 da a conocer un
concepto, en el que para la fabricación acelerada de cristales
izquierdos y derechos de las gafas para una montura de gafas están
conectadas entre sí una máquina convencional de mecanizado para
conformar el cristal izquierdo de las gafas y otra máquina
convencional de mecanizado para conformar el cristal derecho de las
gafas mediante un dispositivo transportador y un equipo de
manipulación.
Mediante las soluciones conocidas y descritas
arriba ya se puede acelerar en principio el mecanizado de los bordes
de cristales para gafas. Sin embargo, las soluciones conocidas
parecen ser adecuadas sólo de manera muy limitada, especialmente por
su estructura mecánica, para el uso industrial, en el que durante
períodos más largos de tiempo se ha de mecanizar también un número
relativamente mayor de piezas, sin que se presenten problemas en la
calidad del mecanizado.
Para completar, habría que mencionar aún en este
sentido que en el estado de la técnica también hay propuestas para
prever en una máquina de mecanizar los bordes de cristales para
gafas una herramienta adicional que sirve para hacer estrías en el
contorno del cristal conformado para gafas o taladros o ranuras en
el cristal para gafas y/o sujetar los cantos del cristal para gafas.
Esta herramienta adicional hace innecesario un traslado o una nueva
sujeción del cristal para gafas a otra máquina de mecanizado y
acelera, asimismo, el mecanizado de los bordes. Aquí se conocen
soluciones, en las que (1) la herramienta adicional está fija
respecto a una herramienta principal, que se puede mover mediante
una disposición de carros de movimiento en cruz en dos direcciones
verticales entre sí, y se acciona mediante el accionamiento de giro
de la herramienta principal (documento
DE-A-4308800), (2) la herramienta
adicional puede girar, respecto a una herramienta principal fija, de
una posición de reposo a una posición de mecanizado para lograr la
unión con la herramienta principal para el accionamiento y
establecer el contacto con el cristal de las gafas para el
mecanizado (documento EP-A-0820837),
así como soluciones, en las que (3) la herramienta adicional,
provista de un accionamiento propio de giro, puede girar, respecto a
una herramienta principal fija, de una posición de reposo a una
posición de mecanizado para ponerse en contacto con el cristal de
las gafas para el mecanizado (documento
DE-A-19834748).
Partiendo del estado de la técnica, según el
documento EP-A-0917929, la invención
tiene el objetivo de crear un dispositivo con una configuración lo
más sencilla y compacta posible para mecanizar los bordes de una
lente óptica, especialmente un cristal para gafas, que cumpla los
requerimientos industriales referentes al rendimiento de paso y la
calidad del mecanizado.
Este objetivo se consigue mediante las
características indicadas en las reivindicaciones 1 y 13. Variantes
ventajosas y adecuadas de la invención son objeto de las
reivindicaciones 2 a 12 y 14 a 20.
En un dispositivo para mecanizar los bordes de
una lente óptica, especialmente de un cristal para gafas, que se
puede sujetar entre dos ejes alineados de sujeción que pueden girar
alrededor de un eje de giro de la pieza, con un primer carro, guiado
en un armazón básico con posibilidad de desplazamiento longitudinal
en una primera dirección paralela respecto al eje de giro de la
pieza, y un segundo carro que soporta un husillo de herramienta con
una herramienta para mecanizar los bordes de la lente óptica y que
está guiado en el primer carro con posibilidad de desplazamiento
longitudinal en una segunda dirección vertical respecto a la primera
dirección de tal modo, que la herramienta para mecanizar bordes se
puede poner en contacto con la lente óptica para el mecanizado, el
armazón principal está configurado, según la invención, básicamente
en forma de O y rodea al primer carro, estando configurado,
asimismo, el primer carro básicamente en forma de O y rodeando al
segundo carro. Dicho con otras palabras, los carros entre sí o
respecto al armazón básico están encajados uno en otro de forma
telescópica en una construcción abierta de marco rectangular.
En caso de una construcción compacta como
resultado de la configuración en O del armazón básico y del flujo
cerrado de la fuerza producido por el primer carro, este dispositivo
así configurado presenta una rigidez muy alta que permite en los
movimientos de alimentación y también en los movimientos de avance,
donde sea posible tecnológicamente, velocidades y aceleraciones más
altas que las que eran posibles en máquinas convencionales para el
mecanizado de bordes. Investigaciones realizadas por la solicitante
dieron como resultado que los tiempos necesitados para mecanizar
los bordes se pueden reducir de manera significativa mediante la
configuración del dispositivo, según la invención, respecto a las
máquinas de mecanizar bordes, previamente conocidas, con
herramientas comparables para mecanizar bordes (muelas, fresas o
combinaciones de éstas) y aumentar claramente, por tanto, la
productividad, sin que esto afectara la calidad del mecanizado.
Incluso, en caso de una aplicación más prolongada, como es usual en
el acabado industrial, se obtiene una buena calidad permanente del
mecanizado, ya que la configuración en O del armazón básico y del
primer carro garantiza, asimismo, una simetría térmica, en la que se
compensan mutuamente las dilataciones térmicas provocadas por el
calentamiento de los componentes participantes del accionamiento y
del mecanizado.
Las reivindicaciones 2 a 5 reflejan especialmente
configuraciones del dispositivo para mecanizar bordes que son
ventajosas para un comportamiento térmico invariable. Así, según la
reivindicación 2, está prevista a ambos lados del armazón básico una
respectiva guía lineal para el primer carro, discurriendo
paralelamente entre sí las guías lineales en el armazón básico. La
reivindicación 3 prevé que cada guía lineal para el primer carro
presente un carril guía, montado en el armazón básico, y dos patines
guía que engranan en el carril guía y que están fijados en
disposición simétrica en el primer carro. Según la instrucción de la
reivindicación 4, está prevista a ambos lados del primer carro una
respectiva guía lineal para el segundo carro, discurriendo
paralelamente entre sí las guías lineales en el primer carro.
Conforme a la reivindicación 5, cada guía lineal para el segundo
carro presenta finalmente un carril guía, montado en el primer
carro, y dos patines guía que engranan en el carril guía y que están
fijados en disposición simétrica en el segundo carro.
El primer carro y/o el segundo carro se pueden
mover preferentemente mediante un servomotor de eje hueco que
presenta una tuerca giratoria que engrana en un husillo de rosca de
bolas resistente al giro, según se indica en la reivindicación 6.
Esta configuración del dispositivo permite de manera ventajosa
seguir optimizando las velocidades y aceleraciones de los
movimientos de alimentación y avance, con una buena precisión lineal
simultánea del posicionamiento y con elementos adicionales de
transmisión, respecto a construcciones conocidas, como correas de
accionamiento o acoplamientos, y una demanda reducida de espacio.
Este potencial de optimización en los movimientos de alimentación y
avance se debe en primer lugar a que la disposición resistente a
giros del husillo de rosca de bolas, que hace prescindibles los
cojinetes extremos limitadores de la fuerza axial y necesarios en
los husillos giratorios, garantiza una elevada rigidez axial y una
rigidez más alta a la torsión del husillo de rosca de bolas. Además,
no se presenta la problemática de velocidades críticas de rotación
en el caso de un husillo de rosca de bolas resistente al giro. En
general son posibles velocidades y aceleraciones más altas.
Según la reivindicación 7, el servomotor de eje
hueco para el primer carro está montado en el armazón básico,
mientras que el husillo de rosca de bolas está fijado de manera
resistente al giro preferentemente en el centro en el primer carro.
Esto tiene, por una parte, la ventaja de que no hay que acelerar o
frenar a la vez el servomotor de eje hueco, fijo en el lugar,
durante los movimientos de alimentación y avance. Por la otra parte,
el contacto central del husillo de rosca de bolas en el primer carro
garantiza de manera ventajosa que no se inserten componentes
basculantes en el primer carro que podrían afectar la marcha suave
del movimiento de alimentación. Esto es válido también para la
configuración del dispositivo según la reivindicación 8, conforme a
la que el servomotor de eje hueco para el segundo carro está montado
preferentemente en el centro en el segundo carro, mientras que el
husillo de rosca de bolas está fijado de manera resistente al giro
en una placa de culata, unida fíjamente al primer carro.
Según la instrucción de la reivindicación 9, el
husillo de rosca de bolas, que coopera con el servomotor de eje
hueco para el segundo carro, presenta un paso grande, en relación
con los pasos usuales de los husillos de aproximadamente 5 mm, que
es de entre 20 y 35 mm, preferentemente de entre 25 y 30 mm. La
acción impulsora por este gran paso del accionamiento de la rosca de
bola posibilita que el borde periférico del cristal para gafas que
se va a mecanizar, se pueda mecanizar rápidamente y sin peligro de
rotura o daño del cristal para gafas, evitándose también de manera
confiable un deslizamiento del cristal para gafas, fijado entre los
ejes de sujeción, durante el mecanizado debido a la baja fuerza
axial aplicable mediante el accionamiento de la rosca de bolas en el
segundo carro. Este deslizamiento no puede ocurrir de ningún modo,
por ejemplo, si el cristal para gafas que se va a mecanizar,
presenta una zona de visión próxima, orientada en ángulo exacto
respecto al eje óptico, o un esmerilado cilíndrico o prismático,
cuya posición del eje tiene que estar en una relación predefinida
respecto a la posición del cristal para gafas dispuesto en la
montura de gafas. Además de la sensibilidad del movimiento de avance
durante el mecanizado, favorable para el dominio del proceso de
mecanizado, la acción impulsora del gran paso del accionamiento de
la rosca de bolas tiene también la ventaja de que los movimientos de
alimentación del segundo carro se pueden realizar de forma muy
rápida.
Según la reivindicación 10, el husillo de
herramienta con la herramienta para mecanizar bordes se encuentra
convenientemente en la zona de trabajo que está separada de la
construcción axial que comprende el armazón básico y los carros
mediante una corredera dispuesta en el primer carro y un fuelle
enrollable o plegable que rodea al segundo carro y que está
dispuesto entre la corredera y el husillo de herramienta. Estas
medidas de separación favorecen de manera ventajosa la marcha suave
de los movimientos de alimentación y avance.
La reivindicación 11 prevé que la primera
dirección discurra en vertical y la segunda dirección, en
horizontal. La disposición vertical, debido al paralelismo entre la
primera dirección y el eje de giro de la pieza, de los ejes de
sujeción para la lente óptica que se va a mecanizar, tiene la
ventaja de que se puede realizar de forma más fácil en especial una
alimentación automática del dispositivo mediante equipos adecuados
de manipulación, como los que se hubieran previsto convenientemente
en la fabricación industrial.
Según la instrucción de la reivindicación 12, con
el objetivo de compensar el peso está previsto de manera ventajosa
para los carros un dispositivo compensador de peso, que tiene uno de
sus extremos apoyado preferentemente en el centro en el armazón
básico, mientras que el otro extremo está unido al primer carro
preferentemente en el centro. A partir de esta configuración, el
accionamiento para el primer carro no tiene que levantar o sostener
todo el peso de los carros y de los componentes aquí dispuestos,
algo que es especialmente ventajoso respecto a las velocidades y las
aceleraciones máximas posibles de los movimientos verticales. La
disposición central del dispositivo compensador de peso en relación
con el armazón básico y el primer carro impide nuevamente de manera
ventajosa la inserción de componentes basculantes en el primer carro
que pudieran afectar la marcha suave de los movimientos verticales.
Como dispositivo compensador de peso se puede usar, por ejemplo, un
cilindro neumático, posible de presurizar mediante un regulador de
presión, o un elemento elástico. De manera alternativa a esta
configuración se podría pensar también en un contrapeso para los
carros con una desviación correspondiente de la fuerza mediante, por
ejemplo, una palanca. Esta configuración es preferida aquí, pero
menos en comparación con un dispositivo compensador de peso que
actúa sólo linealmente debido a la mayor necesidad de espacio, así
como a las masas más altas movidas.
Según otro aspecto de la presente invención, en
un dispositivo para mecanizar los bordes de una lente óptica,
especialmente de un cristal para gafas, fijable entre dos ejes
alineados de sujeción que pueden girar alrededor de un eje de giro
de la pieza, con un primer carro que está guiado en un armazón
básico con posibilidad de desplazamiento longitudinal en una primera
dirección paralela respecto al eje de rotación de la pieza y un
segundo carro que soporta un husillo de herramienta con una
(primera) herramienta para mecanizar los bordes de la lente óptica y
que está guiado en el primer carro con posibilidad de desplazamiento
en una segunda dirección vertical respecto a la primera dirección de
tal modo, que la (primera) herramienta para mecanizar bordes se
puede poner en contacto con la lente óptica para el mecanizado, está
montado en el segundo carro un dispositivo adicional de mecanizado
que presenta, al menos, otra herramienta para mecanizar los bordes
de la lente óptica y que se puede mover de una posición de parada a
una posición de mecanizado entre la lente óptica y la (primera)
herramienta para mecanizar bordes en el husillo de herramienta.
Conforme a la configuración de la otra
herramienta para mecanizar bordes y como complemento de la primera
herramienta para mecanizar bordes, prevista en el husillo de
herramienta, el dispositivo adicional de mecanizado permite
ejecutar, en caso dado, otras operaciones de mecanizado, como la
realización de taladros o estrías en un cristal para gafas, sin que
haya que desmontar la lente óptica de su fijación, lo que acelera,
asimismo, el mecanizado de los bordes. Aquí se usa convenientemente
la construcción axial existente que comprende el armazón básico y
los carros, es decir, ejes controlados adicionales para la otra
herramienta de mecanizar bordes, y los gastos asociados a esto son
superfluos. Si el mecanizado de la lente óptica se realiza con la
primera herramienta para mecanizar bordes, prevista en el husillo de
herramienta, la otra herramienta para mecanizar bordes se encuentra
en su posición de parada. Para el mecanizado ulterior de la lente
óptica con la otra herramienta de mecanizar bordes, ésta se mueve de
su posición de parada a su posición de mecanizado, al encontrarse
delante de la primera herramienta de mecanizar bordes entre la lente
óptica y la primera herramienta de mecanizar bordes en el husillo de
herramienta, es decir, visto en la dirección de avance del
mecanizado, de modo que la última no estorba durante el mecanizado
ulterior. Se observa que se pueden controlar tanto los movimientos
de alimentación y avance de la otra herramienta de mecanizar bordes
como los movimientos de la primera herramienta de mecanizar bordes,
para lo que hay que tener en cuenta únicamente, mediante la técnica
de control, la distancia entre la primera herramienta de mecanizar
bordes y la otra herramienta de mecanizar bordes.
En una configuración ventajosa, según la
reivindicación 14, el dispositivo adicional de mecanizado presenta
una carcasa propia, unida mediante bridas al segundo carro. Mediante
esta construcción modular se puede reequipar opcionalmente sin
dificultades el dispositivo con el dispositivo adicional de
mecanizado.
La reivindicación 15 prevé que el dispositivo
adicional de mecanizado presente un mecanismo de giro que permite
girar la otra herramienta de mecanizar bordes de la posición de
parada a la posición de mecanizado. Este tipo de mecanismo de giro
posibilita de manera ventajosa, con sólo un grado de libertad, un
movimiento de la otra herramienta de mecanizar bordes a la zona
entre la primera herramienta de mecanizar bordes y la lente óptica
que se va a mecanizar, es decir, un movimiento de la otra
herramienta de mecanizar bordes alrededor de la primera herramienta
de mecanizar bordes. A tal efecto, el mecanismo de giro, según la
reivindicación 16, tiene convenientemente una palanca de giro,
alojada en la carcasa, así como un accionamiento de giro lineal
sencillo que está acoplado articuladamente por un extremo a la
carcasa y por su otro extremo a la palanca de giro, tratándose en el
caso del accionamiento de giro lineal preferentemente de un cilindro
neumático.
Según la instrucción de la reivindicación 17, la
otra herramienta de mecanizar bordes está accionada de manera
giratoria alrededor de un eje de rotación mediante un accionamiento
de giro independiente especialmente por el accionamiento de giro de
la primera herramienta de mecanizar bordes. En el caso de la otra
herramienta rotatoria de mecanizar bordes se puede tratar aquí, por
ejemplo, de una broca o una fresa de punta para la creación de
taladros o ranuras en el borde de un cristal para gafas, necesarios
para fijar el cristal de las gafas en una montura de gafas. Se puede
pensar también en muelas para realizar biseles angulares y/o
chaflanes de seguridad en el borde de las gafas, así como
herramientas para realizar estrías o ranuras en el borde periférico
del cristal para gafas, con muelas geométricamente indefinidas, como
muelas diamantadas sinterizadas, o muelas geométricamente definidas,
como hojas de sierra o fresas de disco. Según la reivindicación 18,
el eje de rotación de la otra herramienta de mecanizar bordes
discurre convenientemente en paralelo al eje de rotación de la
primera herramienta de mecanizar bordes, prevista en el husillo de
herramienta.
Conforme a la reivindicación 19, el accionamiento
de giro para la otra herramienta de mecanizar bordes está acoplado a
la palanca de giro, lo que facilita la transmisión del par a la otra
herramienta de mecanizar bordes, discurriendo el eje de rotación del
accionamiento de giro verticalmente al eje de rotación de la otra
herramienta de mecanizar bordes. Esto último es ventajoso para una
construcción compacta, en la que se puede desviar de manera simple
el par mediante, por ejemplo, un emparejamiento de ruedas cónicas o
un eje flexible.
En una variante ventajosa del dispositivo, según
la reivindicación 20, el dispositivo adicional de mecanizado tiene
finalmente un asiento de herramienta accionado de manera giratoria
mediante un accionamiento de giro, que presenta un primer mecanismo
de sujeción para la sujeción radial de una herramienta de mecanizar
bordes, así como un segundo mecanismo de sujeción para la sujeción
axial de al menos una herramienta de mecanizar bordes. Al preverse
estos mecanismos diferentes de sujeción se pueden sujetar
radialmente, por ejemplo, tanto brocas o fresas de punta como se
pueden sujetar axialmente, por ejemplo, muelas, hojas de sierra o
fresas de disco, dado el caso, también en combinación, de modo que
el dispositivo adicional de mecanizado se pueda equipar conforme a
las exigencias respectivas del mecanizado deseado de los bordes.
En este punto habría que señalar aún que la
construcción arriba descrita del dispositivo con un husillo de
herramienta para una primera herramienta de mecanizar bordes y un
dispositivo adicional de mecanizar bordes para al menos otra
herramienta de mecanizar bordes permite las combinaciones más
diversas de herramientas y, por tanto, la realización de las
operaciones más diversas de mecanizado. Así, por ejemplo, puede
estar prevista como primera herramienta de mecanizar bordes una
herramienta combinada con una fresa ranurada para crear el contorno
periférico y, dado el caso, un bisel angular de un cristal para
gafas, así como con una muela para pulir el contorno de las gafas,
provisto, dado el caso, de un bisel angular, mientras que el
dispositivo adicional de mecanizado, descrito arriba, puede estar
equipado con herramientas para crear taladros, ranuras, estrías y/o
chaflanes en el borde del cristal para gafas. También se puede
pensar en trasladar la fabricación del contorno periférico de
cristales para gafa al dispositivo adicional de mecanizado,
pudiéndose usar también como otra herramienta de mecanizar bordes
cabezales de corte por láser o chorro de agua que sirven
especialmente para hacer cortes previos con vistas a crear el
contorno periférico. El biselado y el pulido del contorno del
cristal para gafas, así como la creación de chaflanes se podrían
realizar en este caso mediante la primera herramienta de mecanizar
bordes. No por último, esta flexibilidad respecto a las herramientas
usables y a las operaciones realizables hace especialmente atractivo
el dispositivo descrito aquí para el uso industrial.
A continuación se explica detalladamente la
invención mediante un ejemplo preferido de realización sobre la base
del dibujo adjunto, parcialmente esquemático. Muestra:
Fig. 1 una vista en perspectiva, parcialmente
desarrollada, de un dispositivo según la invención desde un
lateral/arriba,
Fig. 2 una vista en perspectiva del dispositivo,
según la figura 1, desde la parte delantera/arriba, en la que se han
omitido algunos componentes para una mejor claridad respecto a la
representación de la figura 1, de modo que se muestran básicamente
el armazón básico, el primer y segundo carro, así como los
componentes de guía y accionamiento del dispositivo, pertenecientes
al primer carro,
Fig. 3 una vista en perspectiva parcialmente
desarrollada del dispositivo, según la figura 1, desde la parte
trasera/arriba, en la que se han omitido, con el objetivo de
simplificar la representación respecto a la figura 1, el
accionamiento para el primer carro, el husillo de herramienta,
fijado en el segundo carro, para la primera herramienta de mecanizar
bordes, así como el dispositivo adicional de mecanizado, sujeto por
abajo mediante bridas al segundo carro.
Fig. 4 una vista lateral del dispositivo,
parcialmente en corte y desarrollada, que muestra detalles de los
componentes del accionamiento para el segundo carro en una escala
ampliada respecto a las figuras 1 a 3,
Fig. 5 una vista lateral, parcialmente en corte,
del dispositivo adicional de mecanizado, tomado del segundo carro,
cuyas herramientas de mecanizar bordes se encuentran en su posición
de parada, indicándose también el husillo de herramienta para la
primera herramienta de mecanizar bordes y mostrándose un cristal
para gafas que se va a mecanizar, fijado entre dos ejes de
sujeción,
Fig. 6 una vista a escala ampliada del detalle
VI en la figura 5,
Fig. 7 una vista en planta desde arriba,
parcialmente desarrollada, del dispositivo adicional de mecanizado,
según la figura 5, encontrándose sus herramientas de mecanizar
bordes en su posición de parada y
Fig. 8 una vista en planta desde arriba,
parcialmente desarrollada, del dispositivo adicional de mecanizado,
según la figura 5, encontrándose sus herramientas de mecanizar
bordes en su posición de mecanizado.
Las figuras 1 a 3 muestran un dispositivo para
mecanizar los bordes de una lente óptica L en forma de un cristal de
gafas que está fijado para su mecanizado entre dos ejes de sujeción
10, 12, alineados axialmente, es decir, coaxiales, que están
representados únicamente de manera esquemática y que pueden girar
alrededor de un eje R de giro de la pieza mediante control numérico
CNC. El dispositivo tiene un primer carro 14 o carro Z, guiado en un
armazón básico 16 con posibilidad de desplazamiento longitudinal en
una primera dirección paralela respecto al eje R de giro de la
pieza, que en el ejemplo de realización representado es la dirección
vertical Z. El dispositivo presenta, además, un segundo carro 18 o
carro X que soporta un dispositivo de mecanizado, identificado en
general como husillo 20 de herramienta, en el que está montada una
primera herramienta 22 de mecanizar bordes para la lente óptica L,
representado únicamente de manera esquemática en la figura 1. Este
carro 18 está guiado en el carro Z 14 con posibilidad de
desplazamiento longitudinal en una segunda dirección vertical
respecto a una primera dirección Z, que en el ejemplo de realización
representado es la dirección horizontal X. Se observa que la primera
herramienta 22 de mecanizar bordes se puede mover mediante un
movimiento de los carros 18 y 14 en dirección radial respecto a la
lente óptica L, que se va a mecanizar, o en paralelo respecto al eje
R de giro de la lente óptica L para establecer el contacto de una
determinada sección longitudinal de la primera herramienta 22 de
mecanizar bordes con la lente óptica L para el mecanizado.
Según se observa mejor en la figura 2, el armazón
básico 16, visto en un corte transversal, está configurado
fundamentalmente en forma de O y rodea o encierra el carro Z 14, de
modo que éste se puede mover en un orificio 24, fundamentalmente en
forma de O, del armazón básico 16 en la dirección vertical Z, es
decir, hacia arriba y hacia abajo. El carro Z 14, visto en corte
transversal, está configurado básicamente en forma de O y rodea o
encierra el carro X 18, de modo que éste se puede mover en una
entalladura 26, básicamente en forma de O, del carro Z 14 en la
dirección horizontal X, es decir, hacia delante y hacia atrás.
Mediante la configuración, fundamentalmente en O, del armazón básico
16 y del carro Z 14 se obtiene una alta rigidez como resultado de
flujo cerrado de la fuerza, originado así, y una muy buena
estabilidad térmica debido a las simetrías resultantes, lo que
predestina el dispositivo aquí descrito para el uso industrial.
Independientemente de esto, también es importante
que en el segundo carro 18 o carro X esté dispuesto un dispositivo
adicional de mecanizado que, como se describirá en especial más
detalladamente a continuación en base a las figuras 5 a 8, presenta
al menos una herramienta o, según el ejemplo de realización
representado, varias herramientas 30 de mecanizar bordes para la
lente óptica L que se pueden mover de una posición de parada o
posición de reposo, mostrada en las figuras 1, 5 y 7, a una posición
de mecanizado, representada en la figura 8, al encontrarse las demás
herramientas 30 de mecanizar bordes entre la lente óptica L y la
primera herramienta 22 de mecanizar bordes o el husillo 20 de
herramienta. Así se puede realizar el movimiento de alimentación y
avance de las demás herramientas 30 de mecanizar bordes en la
dirección radial respecto a la lente óptica L, que se va a
mecanizar, o en paralelo respecto al eje R de rotación de la lente
óptica L mediante el control axial X-Z previsto para
la primera herramienta 22 de mecanizar bordes, es decir, sin un gran
gasto adicional de control para las demás herramientas 30 de
mecanizar bordes.
El dispositivo, representado en las figuras, es
parte integrante de una máquina de mecanizar bordes de lentes, cuyos
otros componentes no se muestran aquí para simplificar la
representación. Así el armazón básico 16, realizado como
construcción soldada o fundida, está montado mediante elementos
adecuados de fijación, como tornillos, sobre secciones 32 de bridas,
previstas a ambos lados del armazón básico 16, en un armazón de la
máquina (no representado). En el armazón de la máquina está fijado
también un dispositivo de accionamiento de la pieza y de sujeción
para la lente óptica L que se va a mecanizar, del que sólo están
representados esquemáticamente en las figuras 1 a 5 los ejes de
sujeción 10 y 12 que se pueden accionar sincronizadamente alrededor
del eje R de giro de la pieza y se pueden regular relativamente
entre sí para la sujeción de la lente óptica L mediante un
dispositivo elevador en dirección axial. Además, el armazón de la
máquina soporta todo el revestimiento de la máquina de mecanizar los
bordes de lentes, una unidad operativa con dispositivos de entrada
(por ejemplo, teclado, lectores de datos, etc.) y unidades de salida
(por ejemplo, pantalla, impresora, etc.), así como, dado el caso,
equipos o sistemas de manipulación o transporte para las lentes
ópticas ya modeladas o que se van a mecanizar, como los que se
describen, por ejemplo, en la solicitud alemana de patente más
antigua 10029966.0-22 del solicitante. Finalmente,
en el armazón de la máquina está fijado un armario de distribución
para alojar un control industrial convencional que controla todos
los movimientos de la máquina de mecanizar bordes de lentes.
Según la figura 1, el husillo 20 de herramienta
presenta una carcasa 34 de husillo, con la que el husillo 20 de
herramienta está fijado mediante bridas a una superficie frontal 36,
identificada mejor en la figura 2, del carro X 18, de modo que el
eje C_{1} de rotación de la herramienta 22 de mecanizar bordes
discurre en paralelo respecto al eje R de giro de la pieza. En la
carcasa 34 de husillo está alojado con posibilidad de giro un eje de
herramienta, al que está fijada la primera herramienta 22 de
mecanizar bordes y que se puede accionar mediante un accionamiento
38 de giro que está sujeto mediante bridas en el extremo, superior
en la figura 1, de la carcasa 34 de husillo en la carcasa 34 de
husillo. La primera herramienta 22 de mecanizar bordes está
configurada en el ejemplo de realización representado como
herramienta combinada con distintas secciones de mecanizado que
pueden comprender secciones de fresado, esmerilado y/o pulido. Las
herramientas posibles aquí y, por tanto, las operaciones realizables
de mecanizado de bordes son bastantes conocidas por el técnico, por
lo que no se deberán describir detalladamente en este punto.
En la figura 1 se representa también una
disposición 40 de toberas que está fijada a la carcasa 34 de husillo
y que sirve para rociar líquido frío en la zona situada entre la
lente óptica L y la primera herramienta 22 de mecanizar bordes
durante el mecanizado de la lente óptica L para enfriar la
herramienta y la pieza, así como evacuar las virutas o los finos de
abrasión durante el mecanizado.
Los ejes 10, 12 de sujeción que sujetan la lente
óptica L, entran en una zona de trabajo, en la que también se
encuentra el husillo 20 de herramienta con la primera herramienta 22
de mecanizar bordes y que está separada hacia fuera mediante el
revestimiento, no representado en las figuras, de la máquina de
mecanizar bordes de lentes. La zona de trabajo está separada de la
construcción axial, que comprende el armazón básico 16 y los carros
14, 18, mediante una chapa telescópica o corredera 42, colocada en
el carro Z 14, así como un fuelle plegable 44 que rodea el carro X
18 y el dispositivo adicional 28 de mecanizar. El fuelle plegable 44
está dispuesto, visto en dirección horizontal X, entre la corredera
42 y el husillo 20 de herramienta y está fijado con sus extremos en
la corredera 42 o en la carcasa 34 de husillo del husillo 20 de
herramienta. En la figura 1 se ha representado el fuelle plegable 44
de manera desarrollada para mostrar una carcasa 46 del dispositivo
adicional 28 de mecanizado que está fijado por abajo mediante bridas
al carro X 18. Las demás herramientas 30 de mecanizar bordes del
dispositivo adicional 28 de mecanizado sobresalen finalmente también
en su posición de parada a través de una entalladura correspondiente
en la carcasa 34 de husillo del husillo 20 de herramienta, entrando
en la zona de trabajo. Aquí se han tomado medidas adecuadas de
obturación para impedir que el líquido frío, rociado en la zona de
trabajo durante el mecanizado, penetre en la carcasa 46 del
dispositivo adicional 28 de mecanizado.
Según se observa especialmente en las figuras 2 y
3, a ambos lados del orificio 24 en forma de O del armazón básico 16
está prevista en cada caso una guía línea 48, dispuesta
verticalmente, para el carro Z 14 configurado como construcción
soldada o fundida. Las guías lineales 48 discurren en disposición
simétrica paralelamente entre sí en el armazón básico 16. Cada una
de las guías lineales 48 para el carro Z 14 tiene un carril guía 50,
fijado en el armazón básico 16 mediante, por ejemplo, tornillos, y
dos carros o patines guía 52 que engranan en el carril guía 50. Los
patines guía 52 están fijados, por su parte, en disposición
simétrica, por arriba y por abajo, en el carro Z 14 mediante, por
ejemplo, tornillos.
Además, a ambos lados del carro Z 14 está
prevista en cada caso una guía lineal 54 para el carro X 18,
configurado como construcción soldada o fundida. Las guías lineales
54 discurren en disposición simétrica paralelamente entre sí en el
carro Z 14 y en una dirección vertical al desarrollo de las guías
lineales 48 en el armazón básico 16. Cada una de las guías lineales
54 para el carro X 18 presenta un carril guía 56 fijado por abajo
mediante, por ejemplo, tornillos en el carro Z 14, reforzado con
nervios, y dos carros o patines guía 58 que engranan en el carril
guía 56. Los patines guía 58 están fijados por arriba, por su parte,
en disposición simétrica en el carro X 18 mediante, por ejemplo,
tornillos.
En el caso de las guías lineales 48 para el carro
Z 14 y las guías lineales 54 para el carro X 18 se puede tratar de
grupos constructivos o componentes ajenos, disponibles en el
mercado, pudiendo estar equipados los patines guía 52 ó 58
respectivamente con cadenas lubricadas de bolas que se mueven en
dirección longitudinal con marcha suave y en dirección transversal,
exentas de juego, en ranuras longitudinales, asignadas
respectivamente, de una sección, en forma de milano en el corte
transversal, del carril guía correspondiente 50 y 56.
Para generar los movimientos lineales de los
carros 14 y 18 están previstos servomotores 60 y 62 de eje hueco,
controlados por control numérico CNC, que presentan una tuerca
giratoria, no representada aquí, que interactúa con un husillo 64 y
66 de rosca de bolas, asignado en cada caso y fijado de manera
resistente al giro en los extremos. Según muestra especialmente la
figura 2, el servomotor 60 de eje hueco para el carro Z 14 está
fijado mediante bridas por arriba al armazón básico 16. El husillo
64 asignado de rosca de bolas está fijado de manera resistente al
giro al carro Z 14. A tal efecto, en el ejemplo de realización
representado, el husillo 64 de rosca de bolas engrana en el centro
en el carro Z 14, visto en una dirección vertical respecto a las
direcciones X y Z.
El servomotor 62 de eje hueco para el carro X 18
está montado en el ejemplo de realización representado, según
muestra la figura 3, en el centro en el carro X 18, visto en una
dirección vertical respecto a las direcciones X y Z, de modo que el
servomotor 62 de eje hueco se puede mover junto con el carro X 18.
El husillo 66 de rosca de bolas, asignado al servomotor 62 de eje
hueco, está fijado mediante una tuerca 68 de manera resistente al
giro en una placa 70 de culata que se extiende en forma de puente en
una dirección vertical respecto a las direcciones X y Z en el
extremo, opuesto al husillo 20 de herramienta, del carro X 18 sobre
el carril X 18 y está unido fijamente a éste.
Mientras que el husillo 64 de rosca de bolas para
el movimiento lineal del carro Z 14 presenta un paso de rosca
convencional de, por ejemplo, 5 mm de avance por vuelta, el husillo
66 de rosca de bolas para el movimiento lineal del carro X 18 tiene,
según muestra la figura 4, un paso claramente más grande que puede
ser de entre 20 y 25 mm de avance por vuelta y que en el ejemplo de
realización representado es de aproximadamente 30 mm de avance por
vuelta, de modo que debido a la acción del engranaje del husillo 66
de rosca de bolas mediante el servomotor 62 de eje hueco sólo se
pueden aplicar fuerzas relativamente pequeñas en la dirección X.
Según se observa mejor en la figura 3, para
compensar el peso de los carros 14 y 18, así como de los componentes
montados en estos se ha previsto un dispositivo compensador 72 de
peso que actúa aquí linealmente, con uno de sus extremos apoyado
preferentemente en el centro en el armazón básico 16 mediante un
armazón soldado 74 fijado al armazón básico 16, mientras que el otro
extremo del dispositivo compensador 72 de peso está unido en el
centro al carro Z 14 mediante un soporte 76 de cojinete. En el
ejemplo de realización representado se trata en el caso del
dispositivo compensador 72 de peso de un muelle de tracción de gas
en una disposición paralela respecto al servomotor 60 de eje hueco
para el carro Z 14. En lugar de un muelle de tracción de gas se
puede pensar también en el uso de un cilindro neumático que se puede
presurizar alternativamente mediante un regulador de presión para
frenar o detener de manera variable los carros 14 y 18 conforme a
las exigencias respectivas.
En relación con las figuras 1 a 4 habría que
señalar finalmente en este punto que también están representados
emisores 78 de señales que sirven para registrar y regular la
posición de los carros 14 y 18 en interacción con codificadores
rotatorios, no mostrados aquí, en los servomotores 60 y 62 de eje
hueco.
En las figuras 5 a 8 se observan detalles del
dispositivo adicional 28 de mecanizado, cuya carcasa 46 presenta en
el extremo, izquierdo en la figura 5, una superficie 80 de tope, con
la que el dispositivo adicional 28 de mecanizado se une, al montarse
en el carro X 18, a una superficie 82 de tope, mostrada en la figura
3, en el carro X 18 para posicionar el dispositivo adicional 28 de
mecanizado en la dirección X definida en el carro X 18.
Según las figuras 7 y 8 en especial, el
dispositivo adicional 28 de mecanizado tiene un mecanismo de giro
84, con el que las demás herramientas 30 de mecanizar bordes pueden
girar de su posición de parada, mostrada en la figura 7, a la
posición de mecanizado, representada en la figura 8. El mecanismo de
giro 84 presenta una palanca de giro 86, alojada por un extremo en
la esquina, superior derecha en las figuras 7 y 8, de la carcasa 46,
de forma básicamente rectangular, de manera de giro alrededor de un
eje de giro S que discurre en dirección Z. Según la figura 7, la
palanca de giro 86 está configurada en su otro extremo para alojar
el accionamiento 88 de giro de las demás herramientas 30 de
mecanizado que está sujeto mediante bridas a la palanca de giro 86
sobre una carcasa 90 de accionamiento. El eje D de rotación del
accionamiento 88 de giro, que puede ser un motor accionado por
electricidad o aire comprimido, discurre verticalmente respecto al
eje de giro S.
Entre el eje de giro S y el accionamiento 88 de
giro está acoplado en la palanca de giro 86 un accionamiento de giro
lineal 92, mientras que el otro extremo del accionamiento de giro 92
está acoplado básicamente en el centro en la pared, izquierda en las
figuras 5, 7 y 8, de la carcasa 46 del dispositivo adicional 28 de
mecanizado. En el caso del accionamiento de giro 92 se trata en el
ejemplo de realización representado de un cilindro neumático con su
carcasa 94 de cilindro dispuesta de manera articulada en la carcasa
46 del dispositivo adicional 28 de mecanizado y su vástago 96 del
émbolo, variable longitudinalmente, en la palanca de giro 86. Se
observa que el vástago 96 del émbolo puede entrar y salir de la
carcasa 94 de cilindro mediante la presurización, realizada
opcionalmente en sentido contrario mediante conexiones, del émbolo,
alojado en la carcasa 94 de cilindro, para girar la palanca de giro
86 a través del orificio 100 en la carcasa 46 del dispositivo
adicional 28 de mecanizado de su posición de parada a la posición de
mecanizado y a la inversa.
En relación con el mecanismo de giro 84 habría
que señalar finalmente que cerca del eje de giro S está montado un
brazo 102 en la palanca de giro 86 que soporta en un extremo un
amortiguador 104 de choque, cuya carcasa está fijada en el brazo 102
con posibilidad de desplazamiento longitudinal y ajuste. El
amortiguador 104 de choque, al girar la palanca de giro 86 de la
posición de parada a la posición de mecanizado, se puede poner en
contacto con una superficie 106 de tope, prevista en la carcasa 46
del dispositivo adicional 28 de mecanizado. Un manguito roscado 108,
atornillado a la carcasa del amortiguador 104 de choque, sirve como
tope final que determina la posición de mecanizado de la palanca de
giro 86 junto con la superficie 106 de tope. En la figura 7 se
observa que el amortiguador 104 de choque sobresale en la posición
de parada de la palanca de giro 86 del manguito roscado 108 para que
el amortiguador 104 de choque pueda amortiguar el tope del manguito
roscado 108 en la superficie 106 de tope al girar la palanca de giro
86 a la posición de mecanizado.
Según se infiere especialmente de las figuras 5 y
6, en la carcasa 90 de accionamiento está fijado mediante bridas un
cabezal angular 110 que presenta dos secciones taladradas 112 y 114,
unidas entre sí, cuyos ejes centrales encierran un ángulo recto. En
la sección taladrada 112 entra un eje 116 del accionamiento 88 de
giro, dotado en un extremo de una rueda cónica 118. La rueda cónica
118 engrana en una rueda cónica 120 de igual diámetro, montada en un
extremo de un eje 122 alojado de manera giratoria en una sección
taladrada 144. El rodamiento fijo 124 del eje 122 está sujeto
mediante una pieza anular 128, atornillada a una sección roscada 126
de la sección taladrada 114, contra un resalto anular 130 de la
sección taladrada 114. Los dos rodamientos libres 132 del eje 122
están sujetos a través de un manguito separador 138 con el
rodamiento fijo 124 mediante una tuerca 136 de eje, atornillada a
una sección roscada 134, situada en el lado de la rueda cónica, del
eje 122. El eje 122 se extiende finalmente de forma estanca mediante
un elemento 140 de obturación en la pieza anular 128, pasando a
través de éste.
En el extremo, inferior en la figura 6, del eje
122 está montado un asiento 142 de herramienta para las demás
herramientas 30 de mecanizar bordes, accionado de manera giratoria
alrededor del eje C_{2} de rotación del eje 122 a través del eje
116, el emparejamiento 118, 120 de rueda cónica, así como el eje 122
del accionamiento 88 de giro. En las figuras 5 a 8 se observa que el
eje C_{2} de rotación de las demás herramientas 30 de mecanizar
bordes discurre en ángulo recto al eje D de rotación del
accionamiento 88 de giro, así como en paralelo al eje C_{1} de
rotación de la primera herramienta 22 de mecanizar bordes y, por
tanto, en paralelo al eje R de giro de la lente óptica L. Según se
obtiene, además, de una comparación de la figura 7 y 8, las demás
herramientas 30 de mecanizar bordes pueden girar mediante el
mecanismo de giro 84 desde la posición de parada casi alrededor del
husillo 20 de herramienta o alrededor de la primera herramienta 22
de mecanizar bordes hasta la posición de mecanizado, al encontrarse
los ejes de rotación C_{1} y C_{2} de las herramientas 22, 30,
así como el eje R de giro de la lente óptica L en un plano que se
extiende en paralelo a un plano fijado mediante las direcciones X y
Z.
El asiento 142 de herramienta tiene un primer
mecanismo 144 de sujeción para la sujeción radial de una de las
demás herramientas 30 de mecanizar bordes, así como un segundo
mecanismo 146 de sujeción independiente de éste para la sujeción
axial de al menos otra de las demás herramientas 30 de mecanizar
bordes, que se debe explicar aún al final.
El primer mecanismo 144 de sujeción tiene una
pinza 148 de sujeción que partiendo de su extremo, inferior en la
figura 6, provisto de una ranura longitudinal 150, presenta en el
contorno externo una sección 152 de superficie de llave, una sección
cónica 154 de superficie y una sección roscada 156, así como está
provista en el contorno interno de un taladro que sirve para alojar
la otra herramienta 30 de mecanizar bordes, configurada aquí como
fresa 158 de punta. En la figura 6 se observa que al atornillar la
sección roscada 156 de la pinza 148 de sujeción a una sección de
contrarrosca de un cuerpo básico 160 del asiento 142 de
herramienta, la sección cónica 154 de superficie de la pinza 148 de
sujeción se pone en contacto con una superficie cónica contraria en
el contorno interno del cuerpo básico 160. Al seguirse atornillando
la pieza 148 de sujeción al cuerpo básico 160, la ranura
longitudinal 150, que se extiende en dirección axial a través de la
sección cónica 154 de superficie, permite una deformación radial
hacia dentro de la pinza 148 de sujeción, mediante lo que se fija
radialmente la fresa 158 de punta. En vez de la fresa 158 de punta
se puede insertar aquí también, conforme a los requerimientos
respectivos del mecanizado de bordes, otra herramienta, por ejemplo,
una broca.
El segundo mecanismo 146 de sujeción se forma
mediante un resalto anular 162 en el cuerpo básico 160, dado el
caso, discos separadores 164, así como un anillo roscado 166 que,
provisto en el contorno interno de una sección roscada, se puede
atornillar a una sección de contrarrosca, dispuesta en el contorno
externo, en el extremo, inferior en la figura 6, del cuerpo básico
160. Se observa que se puede fijar axialmente una o varias
herramientas 30 de mecanizar bordes, en el ejemplo de realización
representado, una muela adiamantada sinterizada 168, dispuesta entre
las arandelas separadoras 164, al fijarse el sándwich o el juego,
compuesto de discos separadores 164 y la muela adiamantada 168, a la
sección de contrarrosca del cuerpo básico 160 contra el resalto
anular 162 del cuerpo básico 160. En lugar de la muela adiamantada
168 se puede fijar aquí axialmente, conforme a los requerimientos
respectivos del mecanizado de bordes, otra herramienta, por ejemplo,
una hoja de sierra o una fresa de discos. En este sentido se debería
mencionar que los discos separadores 164 están configurados en este
caso como muelas abrasivas, es decir, están dotados en el contorno
externo de cuerpos abrasivos 170 que forman aquí una superficie
cónica de contorno externo. Mediante los cuerpos abrasivos 170 se
pueden realizar chaflanes en el borde de la lente óptica L.
Resulta evidente para el técnico que con sólo un
gasto mínimo de equipamiento se pueden realizar taladros, ranuras,
estrías y/o chaflanes en el borde de la lente óptica L mediante las
demás herramientas 30 descritas de mecanizar bordes y conforme a los
requerimientos respectivos. En lugar de herramientas rotatorias se
puede pensar también en otras herramientas de mecanizar bordes como
cabezales de corte para el corte por láser o chorro de agua que se
podrían montar en la palanca de giro 86.
Se da a conocer un dispositivo para mecanizar los
bordes de una lente óptica, fijable entre dos ejes alineados de
sujeción que pueden girar alrededor de un eje de giro de la pieza,
con un carro Z guiado longitudinalmente en un armazón básico con
posibilidad de desplazamiento longitudinal en una dirección Z
paralela al eje de rotación de la pieza, y un carro X que soporta un
husillo de herramienta con una herramienta de mecanizar bordes y que
está guiado en el carro Z con posibilidad de desplazamiento en una
dirección X vertical a la dirección Z de tal modo, que la
herramienta de mecanizar bordes se puede poner en contacto con la
lente para el mecanizado. Para un uso industrial del dispositivo, el
armazón básico está configurado, según la invención, básicamente en
forma de O y rodea al carro Z que está configurado, asimismo,
básicamente en forma de O y rodea al carro X. Como complemento o
alternativa de esto se ha previsto que en el carro X esté montado un
dispositivo adicional de mecanizado que presenta al menos otra
herramienta de mecanizar bordes, posible de mover de una posición de
parada a una posición de mecanizado entre la lente y la herramienta
de mecanizar bordes en el husillo de herramienta.
- 10
- Eje superior de sujeción
- 12
- Eje inferior de sujeción
- 14
- Carro Z
- 16
- Armazón básico
- 18
- Carro X
- 20
- Husillo de herramienta
- 22
- Primera herramienta de mecanizar bordes
- 24
- Orificio
- 26
- Entalladura
- 28
- Dispositivo adicional de mecanizado
- 30
- Otras herramientas de mecanizar bordes
- 32
- Sección de brida
- 34
- Carcasa de husillo
- 36
- Superficie frontal
- 38
- Accionamiento de giro
- 40
- Disposición de toberas
- 42
- Corredera
- 44
- Fuelle plegable
- 46
- Carcasa
- 48
- Guía lineal
- 50
- Carril guía
- 52
- Patín guía
- 54
- Guía lineal
- 56
- Carril guía
- 58
- Patín guía
- 60
- Servomotor de eje hueco
- 62
- Servomotor de eje hueco
- 64
- Husillo de rosca de bolas
- 66
- Husillo de rosca de bolas
- 68
- Tuerca
- 70
- Placa de culata
- 72
- Dispositivo compensador de peso
- 74
- Armazón soldado
- 76
- Soporte de cojinete
- 78
- Emisor de señales
- 80
- Superficie de tope
- 82
- Superficie de tope
- 84
- Mecanismo de giro
- 86
- Palanca de giro
- 88
- Accionamiento de giro
- 90
- Carcasa de accionamiento
- 92
- Accionamiento de giro
- 94
- Carcasa de cilindro
- 96
- Vástago de émbolo
- 98
- Conexiones
- 100
- Orificio
- 102
- Brazo
- 104
- Amortiguador de choque
- 106
- Superficie de tope
- 108
- Manguito roscado
- 110
- Cabezal angular
- 112
- Sección taladrada
- 114
- Sección taladrada
- 116
- Eje
- 118
- Rueda cónica
- 120
- Rueda cónica
- 122
- Eje
- 124
- Rodamiento fijo
- 126
- Sección roscada
- 128
- Pieza anular
- 130
- Resalto anular
- 132
- Rodamiento libre
- 134
- Sección roscada
- 136
- Tuerca de eje
- 138
- Manguito separador
- 140
- Elemento de obturación
- 142
- Asiento de herramienta
- 144
- Primer mecanismo de sujeción
- 146
- Segundo mecanismo de sujeción
- 148
- Pinza de sujeción
- 150
- Ranura longitudinal
- 152
- Sección de superficie de llave
- 154
- Sección cónica de superficie
- 156
- Sección roscada
- 158
- Fresa de punta
- 160
- Cuerpo básico
- 162
- Resalto anular
- 164
- Disco separador
- 168
- Muela adiamantada
- 170
- Cuerpo abrasivo
- C_{1}
- Eje de rotación de la primera herramienta de mecanizar bordes
- C_{2}
- Eje de rotación de las demás herramientas de mecanizar bordes
- D
- Eje de rotación del accionamiento 88 de giro
- L
- Lente óptica
- R
- Eje de giro de la pieza controlada mediante control numérico CNC
- S
- Eje de giro
- X
- Eje horizontal controlado mediante control numérico CNC
- Z
- Eje vertical controlado mediante control numérico CNC
Claims (20)
1. Dispositivo para mecanizar los bordes de una
lente óptica (L), especialmente un cristal para gafas, fijable entre
dos ejes de sujeción (10, 12) alineados que pueden girar alrededor
de un eje (R) de giro de la pieza, con un primer carro (14) que está
guiado en un armazón básico (16) con posibilidad de desplazamiento
longitudinal en una primera dirección (Z) paralela respecto al eje
(R) de giro de la pieza, y un segundo carro (18) que soporta un
husillo (20) de herramienta con una herramienta (22) de mecanizar
bordes para la lente óptica (L) y que está guiado en el primer carro
(14) con posibilidad de desplazamiento longitudinal en una segunda
dirección (X) vertical respecto a la primera dirección (Z) de tal
modo que la herramienta (22) de mecanizar bordes se puede poner en
contacto con la lente óptica (L) para el mecanizado,
caracterizado porque el armazón básico (16) está configurado
básicamente en forma de O y rodea al primer carro (14) que está
configurado, asimismo, básicamente en forma de O y rodea al segundo
carro (18).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque a ambos lados del armazón básico (16)
está prevista una respectiva guía lineal (48) para el primer carro
(14), discurriendo paralelamente entre sí las guías lineales (48) en
el armazón básico (16).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque cada guía lineal (48) para el primer
carro (14) presenta un carril guía (50), montado en el armazón
básico (16), y dos patines guía (52) que engranan en el carril guía
(50) y que están fijados en disposición simétrica en el primer carro
(14).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque a ambos lados del primer
carro (14) está prevista una respectiva guía lineal (54) para el
segundo carro (18), discurriendo paralelamente entre sí las guías
lineales (54) en el primer carro (14).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque cada guía lineal (54) para el segundo
carro (18) presenta un carril guía (56), montado en el primer carro
(14), y dos patines guía (58) que engranan en el carril guía (56) y
que están fijados en disposición simétrica en el segundo carro
(18).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes caracterizado porque el primer carro (14) y/o el
segundo carro (18) se pueden mover mediante un servomotor (60, 62)
de eje hueco que presenta una tuerca giratoria que engrana en un
husillo (64, 66) de rosca de bolas resistente al giro.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque el servomotor (60) de eje hueco para el
primer carro (14) está montado en el armazón básico (16), mientras
que el husillo (64) de rosca de bolas está fijado, de manera
resistente al giro, preferentemente en el centro en el primer carro
(14).
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque el servomotor (62) de eje hueco para el
segundo carro (18) está montado preferentemente en el centro en el
segundo carro (18), mientras que el husillo (66) de rosca de bolas
está fijado, de manera resistente al giro, en una placa (70) de
culata, unida fijamente al primer carro (14).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 a 8, caracterizado porque el husillo (66) de rosca de
bolas, que coopera con el servomotor (62) de eje hueco para el
segundo carro (18), presenta un paso proporcionalmente grande que es
de entre 20 y 35 mm, preferentemente de entre 25 y 30 mm.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el husillo (20) de
herramienta con la herramienta (22) de mecanizar bordes se encuentra
en una zona de trabajo, separada de la construcción axial que
comprende el armazón básico (16) y los carros (14, 18) mediante una
corredera (42), dispuesta en el primer carro (14), y un fuelle
enrollable o plegable (44) que rodea al segundo carro (18) y que
está dispuesto entre la corredera (42) y el husillo (20) de
herramienta.
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la primera dirección (Z)
discurre verticalmente, mientras que la segunda dirección (X)
discurre horizontalmente.
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque para compensar el peso de los carros
(14, 18) está previsto un dispositivo compensador (72) de peso, con
uno de sus extremos apoyado preferentemente en el centro en el
armazón básico (16) y el otro extremo unido preferentemente en el
centro al primer carro (14).
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque en el segundo carro (18)
está montado un dispositivo adicional (28) de mecanizado que
presenta al menos otra herramienta (30) de mecanizar bordes para la
lente óptica (L) que se puede mover de una posición de parada a una
posición de mecanizado entre la lente óptica (L) y la herramienta
(22) de mecanizar bordes en el husillo (20) de herramienta.
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el dispositivo adicional (28) de
mecanizado presenta una carcasa (46), fijada mediante bridas al
segundo carro (18).
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque el dispositivo adicional (28) de
mecanizado presenta un mecanismo de giro (84), con el que la otra
herramienta (30) de mecanizar bordes puede girar de la posición de
parada a la posición de mecanizado.
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque el mecanismo de giro (84) tiene una
palanca de giro (86), alojada en la carcasa (46), así como un
accionamiento de giro lineal (92) que está acoplado articuladamente
por un extremo a la carcasa (46) y por el otro extremo a la palanca
de giro (86), tratándose en el caso del accionamiento de giro lineal
(92) preferentemente de un cilindro neumático.
17. Dispositivo según una de las reivindicaciones
13 a 16, caracterizado porque la otra herramienta (30) de
mecanizar bordes está accionada de manera giratoria mediante un
accionamiento (88) de giro alrededor de un eje (C_{2}) de
rotación.
18. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque el eje (C_{2}) de rotación de la otra
herramienta (30) de mecanizar bordes discurre paralelamente respecto
al eje (C_{1}) de rotación de la herramienta (22) de mecanizar
bordes, prevista en el husillo (20) de herramienta.
19. Dispositivo según la reivindicación 17 ó 18,
caracterizado porque el accionamiento (88) de giro para la
otra herramienta (30) de mecanizar bordes está acoplado a la palanca
de giro (86), discurriendo el eje (D) de rotación del accionamiento
(88) de giro verticalmente respecto al eje (C_{2}) de rotación de
la otra herramienta (30) de mecanizar bordes.
20. Dispositivo según una de las reivindicaciones
17 a 19, caracterizado porque el dispositivo adicional (28)
de mecanizado tiene un asiento (142) de herramienta, accionado de
manera giratoria mediante un accionamiento (88) de giro, que
presenta un primer mecanismo (144) de sujeción para la sujeción
radial de una herramienta de mecanizar bordes, así como un segundo
mecanismo (146) de sujeción para la sujeción axial de al menos una
herramienta de mecanizar bordes.
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