[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für die Beschichtung von Linsen mit einer Lackschicht.
[0002] Es ist bekannt, beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung WO 02/087 861, optische Linsen für die Verwendung in Brillen in einer vollautomatischen Fertigungslinie herzustellen. Bei dieser Herstellungsmethode wird ein Monomer in eine durch zwei Formschalen und eine Dichtung begrenzte Kavität gegossen und polymerisiert, wobei die Linse entsteht. Anschliessend wird die Dichtung entfernt und die Linse in einer Trennvorrichtung von den beiden Formschalen getrennt. Es ist auch bekannt, solche Linsen anschliessend in verschiedene Bäder einzutauchen, um sie mit mindestens einer Lackschicht zu beschichten.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zur einfachen und optimalen Beschichtung der Linsen mit einer Lackschicht zu entwickeln.
[0004] Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 .Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0005] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand der Zeichnung näher erläutert.
<tb>Fig. 1<sep>zeigt in perspektivischer Ansicht eine computergesteuerte Vorrichtung für die Beschichtung von Linsen mit mindestens einer Lackschicht,
<tb>Fig. 2<sep>zeigt in perspektivischer Ansicht einen Werkzeugträger mit Linsenhaltern,
<tb>Fig. 3<sep>in Aufsicht zwei Kreisläufe der Vorrichtung der Fig. 1, in denen die Werkzeugträger transportiert werden,
<tb>Fig. 4<sep>zeigt schematisch einen Greifkopf mit Greiffingern zum Halten einer Linse und Spreizfingern zum Öffnen eines Linsenhalters, und
<tb>Fig. 5<sep>zeigt in seitlicher Ansicht drei Linsenhalter und einen Teil des Kopfs des Werkzeugträgers.
[0006] Die Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine computergesteuerte Vorrichtung 1 für die Beschichtung von Linsen mit mindestens einer Lackschicht. Die Vorrichtung 1 umfasst eine erste Transportstrasse 2 und eine zweite Transportstrasse 3, die parallel zueinander verlaufen. Entlang der ersten Transportstrasse 2 sind eine Vielzahl von ersten Bädern 4 angeordnet, die mit verschiedenen Flüssigkeiten für die Behandlung der Linsen gefüllt sind. Entlang der zweiten Transportstrasse 3 sind eine Vielzahl von zweiten Bädern 5 angeordnet, die mit verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt sind.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiter eine Vielzahl von einzelnen Werkzeugträgern 6, die ein Basisgestell 7 und einen gegenüber dem Basisgestell 7 in vertikaler Richtung verschiebbar gelagerten Kopf 8 enthalten, sowie vier Antriebe, um die Werkzeugträger 6 in einem ersten Kreislauf von einem Ausgangspunkt 9 entlang der ersten Transportstrasse 2 zum Ende der ersten Transportstrasse 2, vom Ende der ersten Transportstrasse 2 zum Anfang der zweiten Transportstrasse 3, entlang der zweiten Transportstrasse 3 bzw. vom Ende der zweiten Transportstrasse 3 zum Ausgangspunkt 9 am Anfang der ersten Transportstrasse 2 zu transportieren. Am Kopf 8 der Werkzeugträger 6 sind mindestens zwei Linsenhalter 10, bevorzugt wie in der Fig. 2dargestellt sechs Linsenhalter 10 in zwei parallelen Reihen zu drei Linsenhaltern 10, befestigt.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiter einen ersten Roboter 11, der im Bereich des Ausgangspunkts 9 platziert ist und dazu dient, die Linsenhalter 10 mit einer im Beispiel auf einem Transportband zugeführten Linse 12 oder Formschale 13 zu bestücken oder eine Formschale 13 aus dem Linsenhalter 10 zu entnehmen, und einen zweiten Roboter 14, der beim Ende der ersten Transportstrasse 2 platziert ist und dazu dient, eine Linse 12 aus einem Linsenhalter 10 zu entnehmen und auf ein Transportband abzulegen, das die Linse 12 durch einen Ofen transportiert. Der erste Kreislauf dient einerseits dazu, die Linsen 12 auf dem Hinweg entlang der ersten Transportstrasse 2 mit mindestens einer Lackschicht zu versehen, und andererseits dazu, die Linsenhalter 10 auf dem Rückweg entlang der zweiten Transportstrasse 3 zu reinigen.
Im Beispiel weist der erste Roboter 11 sechs Freiheitsgrade auf, damit er die für seine Arbeit nötigen Bewegungen ausführen kann, während der zweite Roboter 14 nur zwei Freiheitsgrade aufweist. Der zweite Roboter 14 kann weitere Freiheitsgrade aufweisen, wenn er zusätzliche Aufgaben ausführen muss, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht nötig sind und daher hier nicht erläutert werden.
[0007] Die Vorrichtung 1 umfasst mit Vorteil eine dritte Transportstrasse 15, eine vierte Transportstrasse 16 und vier weitere Antriebe, um Werkzeugträger 6 in einem zweiten Kreislauf entlang der dritten Transportstrasse 15 und zurück entlang der vierten Transportstrasse 16 zu transportieren. Entlang der dritten Transportstrasse 15 sind eine Vielzahl von Bädern angeordnet. Der zweite Kreislauf dient dazu, die bei der Herstellung der Linsen benützten Formschalen zu reinigen. Mit Vorteil verlaufen die dritte Transportstrasse 15 und die vierte Transportstrasse 16 parallel zur zweiten Transportstrasse 3 und die zweiten Bäder 5 sind so breit bemessen, dass sowohl entlang der zweiten Transportstrasse 3 als auch entlang der dritten Transportstrasse 15 transportierte Werkzeugträger 6 ihre Linsenhalter 10 in die zweiten Bäder 5 eintauchen können.
Diese Ausführung ist in der Fig. 1dargestellt. Bei jedem Bad ist ein einzeln steuerbarer Antrieb 17 angeordnet, der es ermöglicht, den Kopf 8 des beim Bad stehenden Werkzeugträgers 6 abzusenken, um die Linsen 12 in das Bad einzutauchen. Einige der Antriebe 17 sind pneumatische Antriebe, einige sind elektrische Antriebe. Pneumatische Antriebe werden verwendet, wenn die Linsenhalter 10 nur abgesenkt und wieder angehoben werden müssen, elektrische Antriebe werden verwendet, wenn die Linsen 12 während ihres Aufenthalts im Bad leicht bewegt werden müssen oder wenn sie relativ langsam aus dem Bad herausgenommen werden müssen.
[0008] Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Werkzeugträger 6 mit sechs Linsenhaltern 10. Die Linsenhalter 10 sind in zwei Reihen zu drei Linsenhaltern am Kopf 8 des Werkzeugträgers 6 angeordnet. Der Kopf 8 umfasst zwei zylindrische Stäbe 18, die gegenüber dem Basisgestell 7 in vertikaler Richtung bewegbar sind. Das Basisgestell 7 umfasst beispielsweise eine Platte 19, die im Betrieb auf den Transportstrassen 2, 3, 15 und 16 der Vorrichtung 1 aufliegt und sich zwischen der jeweiligen Transportstrasse und den Bädern befindet.
[0009] Die Fig. 3 zeigt schematisch in Aufsicht die vier Transportstrassen 2, 3, 15 und 16 mit den entlang der Transportstrassen angeordneten ersten Bädern 4 und zweiten Bädern 5 sowie die Platten 19 der Basisgestelle 7 und die zylindrischen Stäbe 18 der Köpfe von vier Werkzeugträgern 6. Die Werkzeugträger 6 werden von nicht dargestellten Antrieben in einem ersten Kreislauf, der die Transportstrassen 2 und 3 umfasst, oder in einem zweiten Kreislauf, der die Transportstrassen 15 und 16 umfasst, in Richtung der Pfeile geschoben, wobei die Platten 19 jeweils teilweise unterhalb der ersten Bäder 4 bzw. der zweiten Bäder 5 auf der entsprechenden Transportstrasse aufliegen.
[0010] Die beiden Roboter 11 und 14 enthalten je einen Greifkopf 26 (Fig. 1), der eingerichtet ist, um eine Linse 12 oder Formschale 13 zu halten und um einen Linsenhalter 10 zu öffnen. Die Fig. 4 zeigt schematisch und in Aufsicht einen solchen Greifkopf 26. Der Greifkopf 26 enthält drei Greiffinger 27 zum Halten einer Linse 12 oder einer Formschale 13 und zwei Spreizfinger 28 zum Öffnen des Linsenhalters 10. Die beiden Spreizfinger 28 sind in einer ersten Richtung 29 auseinander und zueinander bewegbar. Mindestens einer der drei Greiffinger 27 ist relativ zu den beiden anderen Greiffingern 27 in einer zweiten, zur ersten Richtung 29 orthogonal verlaufenden Richtung 30 bewegbar. Bei der vorliegenden Vorrichtung verläuft die erste Richtung 29 mit Vorteil horizontal, die zweite Richtung 30 vertikal. Vorzugsweise sind alle drei Greiffinger in der Richtung 30 bewegbar.
[0011] Die Fig. 5 zeigt in seitlicher Ansicht die drei Linsenhalter 10 einer Reihe und einen Teil des Kopfs 8 des Werkzeugträgers 6. Einer der Linsenhalter 10 hält eine Linse 12. Dargestellt sind auch die drei Greiffinger 27 des Greifkopfs 26 in derjenigen Position, in der sie die Linse 12 halten, und die beiden Spreizfinger 24 des Greifkopfs 26. Ein solcher Linsenhalter 10 enthält einen fest stehenden Arm 20, zwei um eine Achse 21 drehbare Arme 22, 23 und eine Spannfeder 24. Jeder der drei Arme enthält eine an einem Ende des entsprechenden Arms angeordnete Auflagefläche 25 zum gemeinsamen Halten einer Linse 12. Die Spannfeder 24 zieht die beiden drehbaren Arme 22, 23 in eine Ruhelage.
Die Auflageflächen 25 der drei Arme 20-23 sind etwa gleichmässig auf dem Umfang eines Kreises angeordnet, so dass die Linse 12 von zwei Auflageflächen 25 von unten gehalten und von der dritten Auflagefläche 25 von oben gegen das Herausfallen gesichert wird. Die Auflageflächen 25 sind v-förmig ausgebildet.
[0012] Das Bestücken eines Linsenhalters 10 mit einer Linse 12 erfolgt wie folgt: Der erste Roboter 11 nimmt eine bereitgestellte Linse 12 wie üblich mit den drei Greiffingern 27 auf und übergibt sie gemäss den folgenden Schritten an den Linsenhalter 10:
<tb>-<sep>Bewegen des Greifkopfs 26 in eine erste Position, in der sich die beiden Spreizfinger 28 zwischen den beiden drehbaren Armen 22 und 23 und die drei Greiffinger 27 ausserhalb der Reichweite der beiden drehbaren Arme 22 und 23 des Linsenhalters 10 befinden,
<tb>-<sep>Auseinanderbewegen der beiden Spreizfinger 28 auf einen vorbestimmten Abstand, um die beiden drehbaren Arme 22 und 23 des Linsenhalters 10 auseinanderzudrücken und den Linsenhalter 10 in eine offene Position zu bringen,
<tb>-<sep>Bewegen des Greifkopfs 26 in eine zweite Position, bis sich die Linse 12 innerhalb eines durch die Auflageflächen 25 der drei Arme 20 bis 23 des Linsenhalters 10 definierten Raums befindet, wobei die beiden Spreizfinger 28 während dieser Bewegung den Linsenhalter 10 in der offenen Position halten,
<tb>-<sep>Zueinanderbewegen der beiden Spreizfinger 28, bis sie die beiden drehbaren Arme 22 und 23 des Linsenhalters 10 nicht mehr berühren, so dass nun der Linsenhalter 10 die Linse 12 hält,
<tb>-<sep>Öffnen der Greiffinger 27, so dass der Greifkopf 26 die Linse 12 nicht mehr hält, und
<tb>-<sep>Wegfahren des Greifkopfs 26.
[0013] Nach der Bestückung der Linsenhalter 10 eines Werkzeugträgers 6 erfolgen folgende Schritte:
<tb>A)<sep>Bewegen des Werkzeugträgers 6 schrittweise entlang der ersten Transportstrasse 2 von einem Bad zum nächsten Bad der Vielzahl von ersten Bädern, wobei der Kopf des Werkzeugträgers 6 jeweils für eine vorbestimmte Zeitdauer abgesenkt wird, um die Linsen 12 in das entsprechende Bad einzutauchen, falls die Linsen 12 in das entsprechende Bad einzutauchen sind,
<tb>B)<sep>Entnehmen der Linsen 12 aus den Linsenhaltern 10, und
<tb>C)<sep>Bewegen des Werkzeugträgers 6 entlang der zweiten Transportstrasse 3 von einem Bad zum nächsten Bad der Vielzahl von zweiten Bädern, wobei der Kopf des Werkzeugträgers 6, falls dies für das entsprechende Bad gewünscht ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer abgesenkt wird, um wenigstens die Auflageflächen 25 der drei Arme der Linsenhalter 10 in das entsprechende Bad einzutauchen.
[0014] Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 kann auf einfache Weise erweitert werden, um einzelne der Linsen 12 zu färben. Dazu muss die Linse 12 in ein Farbbad eingetaucht werden, das sich in einer gegenüber der Umgebung verschliessbaren Kammer befindet. Da die Anzahl der ersten Bäder grösser als die Anzahl der zweiten Bäder ist, ist es aus Platzgründen vorteilhaft, die Farbbäder an geeigneter Stelle zwischen den zweiten Bädern der zweiten Transportstrasse 3 anzuordnen und den Kopf der Werkzeugträger 6 so auszubilden, dass ein Teilstück mit zwei Linsenhaltern abgetrennt werden kann.
Die Behandlung der zu färbenden Linsen 12 erfolgt dann so, dass im Schritt A) bei einem ersten vorbestimmten Bad das Teilstück mit zwei Linsenhaltern vom Kopf des Werkzeugträgers abgetrennt, in wenigstens ein in der zweiten Transportstrasse angeordnetes Bad eingetaucht und bei einem zweiten vorbestimmten Bad wieder an einen Kopf eines Werkzeugträgers angesetzt wird, wobei die das Farbbad umgebende Kammer jeweils kurzzeitig geöffnet wird, um das Teilstück in die Kammer hinein- oder aus der Kammer herauszubefördern.
The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for the coating of lenses with a lacquer layer.
It is known, for example from the international patent application WO 02/087 861, to produce optical lenses for use in spectacles in a fully automated production line. In this manufacturing method, a monomer is poured into a cavity defined by two shell molds and a gasket and polymerized to form the lens. Subsequently, the seal is removed and the lens separated in a separator of the two shell molds. It is also known to subsequently immerse such lenses in various baths in order to coat them with at least one lacquer layer.
The invention has for its object to develop a system and a method for easy and optimal coating of the lenses with a coating layer.
The above object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Advantageous embodiments result from the dependent claims.
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and with reference to the drawing.
<Tb> FIG. 1 <sep> shows in perspective view a computer-controlled device for the coating of lenses with at least one lacquer layer,
<Tb> FIG. 2 <sep> shows in perspective view a tool carrier with lens holders,
<Tb> FIG. 3 <sep> in plan two circuits of the apparatus of Fig. 1, in which the tool carriers are transported,
<Tb> FIG. Fig. 4 shows schematically a gripping head with gripping fingers for holding a lens and spreading fingers for opening a lens holder, and Figs
<Tb> FIG. 5 <sep> shows in a lateral view three lens holders and a part of the head of the tool carrier.
Fig. 1 shows a perspective view of a computer-controlled device 1 for the coating of lenses with at least one lacquer layer. The device 1 comprises a first transport road 2 and a second transport road 3, which run parallel to one another. Along the first transport line 2 a plurality of first baths 4 are arranged, which are filled with different liquids for the treatment of the lenses. Along the second transport line 3, a plurality of second baths 5 are arranged, which are filled with different liquids.
The apparatus 1 further comprises a plurality of individual tool carriers 6, which contain a base frame 7 and a head 8 displaceably mounted relative to the base frame 7 in the vertical direction, and four drives to move the tool carriers 6 in a first cycle from a starting point 9 along the first Transport road 2 to the end of the first transport road 2, from the end of the first transport road 2 to the beginning of the second transport road 3, along the second transport road 3 or from the end of the second transport road 3 to the starting point 9 at the beginning of the first transport road 2 to transport. At the head 8 of the tool carriers 6 are at least two lens holders 10, preferably as shown in FIG. 2, six lens holders 10 in two parallel rows to three lens holders 10, attached.
The device 1 further comprises a first robot 11 which is placed in the region of the starting point 9 and serves to equip the lens holders 10 with a lens 12 or shell 13 fed on a conveyor belt in the example or to remove a shell 13 from the lens holder 10 , and a second robot 14, which is placed at the end of the first transport line 2 and serves to remove a lens 12 from a lens holder 10 and place it on a conveyor belt which transports the lens 12 through an oven. On the one hand, the first circuit serves to provide the lenses 12 with at least one lacquer layer on the way along the first transport path 2 and, on the other hand, to clean the lens holders 10 on the return path along the second transport path 3.
In the example, the first robot 11 has six degrees of freedom so that it can perform the necessary for his work movements, while the second robot 14 has only two degrees of freedom. The second robot 14 can have further degrees of freedom if it has to perform additional tasks that are not necessary for the understanding of the present invention and are therefore not explained here.
The device 1 advantageously comprises a third transport line 15, a fourth transport line 16 and four further drives to transport tool carriers 6 in a second circuit along the third transport line 15 and back along the fourth transport line 16. Along the third transport line 15 a plurality of bathrooms are arranged. The second circuit serves to clean the mold shells used in the manufacture of the lenses. Advantageously, the third transport road 15 and the fourth transport road 16 extend parallel to the second transport road 3 and the second baths 5 are so wide that both along the second transport road 3 and along the third transport road 15 transported tool carrier 6 their lens holder 10 in the second Baths can dip 5.
This embodiment is shown in FIG. 1. In each bath, a single controllable drive 17 is arranged, which makes it possible to lower the head 8 of the standing at the bathroom tool carrier 6 to immerse the lenses 12 in the bath. Some of the drives 17 are pneumatic drives, some are electric drives. Pneumatic drives are used when the lens holders 10 need only be lowered and raised again, electric drives are used when the lenses 12 need to be moved easily during their stay in the bath, or when they need to be taken out of the bath relatively slowly.
Fig. 2 shows a perspective view of a tool carrier 6 with six lens holders 10. The lens holder 10 are arranged in two rows to three lens holders on the head 8 of the tool carrier 6. The head 8 comprises two cylindrical rods 18, which are movable relative to the base frame 7 in the vertical direction. The base frame 7 includes, for example, a plate 19, which rests in operation on the transport lines 2, 3, 15 and 16 of the device 1 and is located between the respective transport road and the baths.
Fig. 3 shows schematically in plan view the four transport lines 2, 3, 15 and 16 with the along the transport roads arranged first baths 4 and second baths 5 and the plates 19 of the base frames 7 and the cylindrical rods 18 of the heads of four Tool carriers 6. The tool carrier 6 are pushed by unillustrated drives in a first circuit comprising the transport lines 2 and 3, or in a second circuit comprising the transport lines 15 and 16 in the direction of the arrows, the plates 19 each partially rest below the first baths 4 and the second baths 5 on the corresponding transport road.
The two robots 11 and 14 each contain a gripping head 26 (Fig. 1), which is adapted to hold a lens 12 or shell mold 13 and to open a lens holder 10. 4 shows schematically and in plan view such a gripping head 26. The gripping head 26 includes three gripping fingers 27 for holding a lens 12 or a mold shell 13 and two spreading fingers 28 for opening the lens holder 10. The two spreading fingers 28 are in a first direction 29 apart and movable to each other. At least one of the three gripping fingers 27 is movable relative to the other two gripping fingers 27 in a second direction 30 orthogonal to the first direction 29. In the present device, the first direction 29 is advantageously horizontal, the second direction 30 vertical. Preferably, all three gripping fingers are movable in the direction 30.
5 shows a lateral view of the three lens holder 10 of a row and a part of the head 8 of the tool carrier 6. One of the lens holder 10 holds a lens 12. Also shown are the three gripper fingers 27 of the gripping head 26 in that position, Such lens holder 10 includes a fixed arm 20, two arms 22, 23 rotatable about an axis 21, and a tension spring 24. Each of the three arms includes one One end of the corresponding arm arranged bearing surface 25 for jointly holding a lens 12. The tension spring 24 pulls the two rotatable arms 22, 23 in a rest position.
The bearing surfaces 25 of the three arms 20-23 are arranged approximately uniformly on the circumference of a circle, so that the lens 12 is held by two bearing surfaces 25 from below and secured by the third bearing surface 25 from above against falling out. The bearing surfaces 25 are V-shaped.
The loading of a lens holder 10 with a lens 12 is as follows: The first robot 11 receives a provided lens 12 as usual with the three gripper fingers 27 and passes them according to the following steps to the lens holder 10:
Moving the gripping head 26 into a first position, in which the two spreading fingers 28 between the two rotatable arms 22 and 23 and the three gripping fingers 27 are outside the reach of the two rotatable arms 22 and 23 of the lens holder 10 .
<tb> - <sep> apart of the two spreading fingers 28 at a predetermined distance to push apart the two rotatable arms 22 and 23 of the lens holder 10 and bring the lens holder 10 in an open position,
Move the gripping head 26 to a second position until the lens 12 is within a space defined by the bearing surfaces 25 of the three arms 20 to 23 of the lens holder 10, the two spreading fingers 28 holding the lens holder during this movement Hold 10 in the open position,
<tb> - <sep> Move the two spreading fingers 28 toward each other until they no longer touch the two rotatable arms 22 and 23 of the lens holder 10, so that now the lens holder 10 holds the lens 12,
<tb> - <sep> opening the gripping fingers 27, so that the gripping head 26, the lens 12 is no longer holds, and
<tb> - <sep> Driving away the gripping head 26.
After the assembly of the lens holder 10 of a tool carrier 6, the following steps are carried out:
<tb> A) Move the tool carrier 6 stepwise along the first conveying line 2 from one bath to the next bath of the plurality of first baths, respectively, lowering the head of the tool holder 6 for a predetermined period of time to bring the lenses 12 into the one immerse appropriate bath, if the lenses 12 are to be immersed in the corresponding bath,
<tb> B) <sep> Extracting the lenses 12 from the lens holders 10, and
<tb> C) <sep> Moving the tool carrier 6 along the second transport path 3 from one bath to the next bath of the plurality of second baths, the head of the tool carrier 6, if desired for the corresponding bath, lowered for a predetermined period of time is to immerse at least the bearing surfaces 25 of the three arms of the lens holder 10 in the corresponding bath.
The inventive device 1 can be easily extended to color individual lenses 12. For this purpose, the lens 12 must be immersed in a dye bath, which is located in a closable relative to the environment chamber. Since the number of first baths is greater than the number of second baths, it is advantageous for reasons of space to arrange the color baths at a suitable location between the second baths of the second transport line 3 and the head of the tool carrier 6 in such a way that a section with two lens holders can be separated.
The treatment of the lenses 12 to be dyed is then carried out in such a way that in the case of a first predetermined bath the portion with two lens holders is separated from the head of the tool carrier, immersed in at least one bath arranged in the second transport line and again at a second predetermined bath a head of a tool carrier is attached, wherein the chamber surrounding the ink bath is opened in each case for a short time in order to bring in or out of the section in the chamber from the chamber.