CN1273164A - 制造眼用装置的模子和模制机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模子,包括一第一半模,其与一第二半模共同合作以形成眼用装置,其中该第一半模包括至少一可更换卡匣,该卡匣包括用以形成该眼用装置的插入件。该模子特别适合用在一注射成型机中。

Description

制造眼用装置的模子和模制机

本发明有关一种制造眼用装置的模子和/或模制机。更具体地说，本发明有关一种制造具有成品保存单元的装置的模子和/或模制机。

Martin等人的美国专利第5,702,735号所揭露的整个内容通过引用结合到本申请内，该专利提供一种模制聚苯乙烯透镜曲面件即前曲面件或背曲面件的设备，其用以随后模制软式隐形眼镜。该设备设计成用以提供优异的导热能力，以将模制周期时间最小化，然而同时生产均匀地精确和正确的光学品质表面。熔融的聚苯乙烯是经由一热流道系统而提供给多个模穴。在一用以制造前曲面件的模子中，模子的凸表面提供光学品质表面给由此产生的前曲面件的凹表面。确定各凸表面的结构元件包括一中空圆柱形衬套和一安装在其内的可移动光焦度插入件，该光焦度插入件可被更换以使将由透镜曲面件形成的隐形眼镜的指定强度可以变化。在一第一实施例中，光焦度插入件仅包括在其操作端上的一凸表面。在一第二实施例中，光焦度插入件包括环绕凸表面的环状平坦表面，在其之间的连接处确定不连续的曲率，而赋予因此而形成的前曲面件尖锐的边缘。在模制过程中，将冷却水泵入插入件的芯心以冷却插入件，而此使更换插入件的程序复杂化。光焦度插入件可以由各种材料构成，这些材料包括纯钢、黄铜、铜铬合金、钴镍合金马氏钢。此光焦度插入件可涂上一磷化镍或氧化矽或氮化铬的表面层。这些层可利用钻石切割器而形成其适当的厚度和尺寸，且其可以热硬化。

Larsen的美国专利第4,565,348号也通过引用结合到本申请内，其揭露另一制造透镜曲面件的传统方法。依据该专利，透镜曲面件是以一组承载在一个2×4阵列的框架上的八个透镜曲面件的方式模制的。Larsen专利的图3示出一承载一个2×4凹前曲面件阵列的模制框架，而图5示出一承载一个2×4背曲面件阵列的模制框架。此框架和透镜曲面件的成群组件是经由注射成型该组件成一件式而制成，其中透镜曲面件延伸在一外矩形框架和透镜曲面件之间的小支柱固定在该外矩形框架内。框架的高度使得在处理期间，保护透镜曲面件的表面免在抓伤和机械损害，且框架大致有一便在堆叠和处理的形状。此在一成群组件中模制聚苯乙烯透镜曲面件的传统方法通常得花费大约24秒，这对在有效率地生产聚苯乙烯透镜曲面件而言仍嫌太长。

在该传统方法中，互补的前和背曲面件组是用在经由模制一反应混合物以生产水凝胶隐形眼镜的过程中；其中混合物最好溶解在一非水性水可置换溶剂。在一定量步骤之后，其中前曲面件大致充填有反应混合物，以背曲面件下面没有任何气泡被补捉的方式，将背曲面件覆盖在凹前曲面件。背曲面件作为个别单元放置在前曲面件内的可聚合混合物上；因此，在此步骤之前，背曲面件太古撕破裂或切割使之与其框架分离。当背曲面件与框架分离时最好由一机械装置所支持，该机械装置的后会将背曲面件置放在前曲面件上。反应混合物的后受到调理借此以便聚合，如用光合可见光或紫外线辐射能来辐射以便由此产生具有所要水凝胶透镜形状的聚合物。在完成聚合过程之后，将两透镜曲面件分离(称作除模)；通常将隐形眼镜留在前曲面件中，随后其将由前曲面件移离。通常前和背曲面件只用一次以模制单一的隐形眼镜。在完成聚合之后，用水置换稀释剂以产生含水透镜。

美国专利第5,782,460号和WO 98/42497号揭露一种制造水凝胶隐形眼镜，该隐形眼镜借助模制一已被聚合但在可重新使用的模子中至少部分非交联的材料而达成。聚合物的交联是利用紫外线辐射来达成；因此，模子由可透过紫外线的、诸如石英石或聚合材料的材料构成。可在各个模子工具中模制一个或更多个隐形眼镜。

Kok等人的美国专利第5,451,155号，其整个内容也通过引用结合到本申请内考，该专利揭露一种利用注射成型制造诸如光碟物品的装置，提供一种立式注射成型机，包括两个支撑模板的支持件。两模板相对在彼此可在第一位置和第二位置之间调整；在第一位置中，模板确定一空穴，材料即在操作期间由注射成型机射入该空穴中，以形成特定模制的物品；在第二位置中，模板已被移动分开一距离，同时已将成型的物品移除。在注射成型机的各侧上，提供有运输装置，其将支持件和模件自一离开注射成型机某一距离的位置移动到适合与注射成型机合作的位置。运输装置和支持件是可分离地耦合的。该专利也揭露，在机器操作时，一支持件可提供以一与机器相距一段距离的新的模板。为了更换模板和支持件，其仅需要卸下支持目前已用过的模板的支持件，且移动新的支持件和模板到适当位置即可。此种更换模板的型式提供快速且简单的更换工具同时将注射成型操作的机器停止生产的时间最小化。

在此技术中需要改善制造眼用装置的模子和模制技术，特别需要改善制造具有成品保持单元的眼用装置的模子和模制技术。“成品保持单元”意指不同的装置，如不同的产品。例如，具有不同光焦度和/或柱面和/或轴线值(axis values)的隐形眼镜，这些的各个组合将代表不同的成品保持单元，各成品保持单元是利用不同模子或不同的模子定向或模子内不同的反应混合物来制造。

本发明提供一种模子，包括与一第二半模连结合作以形成眼用装置的第一半模，其中该第一半模包括至少一可更换的卡匣，该卡匣包括形成该眼用装置的插入件。此模子可用以制造眼用装置；但是，此模子使用在一自动化模制机械中为好，使用在一注射成型机械中则更好。本发明用以制造透镜曲面件为好，此曲面件将会用以制造隐形眼镜。

本发明另提供一立式注射成型机，其包括一模子具有至少一卡匣为好，其中机器可以快速地将一个半模更换成另一半模，且机器具有制造眼用装置的能力。

本发明另外提供一模子，其中两个不同的光学品质的眼用装置是在一单一模子中制造的。

本发明的模子使其能快速改变使用本发明的模子生产的眼用装置的光学特征。该模子包括一个或更多个卡匣，使其能快速改变卡匣，借此经有效率地使用包含有可更换的卡匣的一个或小数量的半模来制造具有许多成品保持单元的眼用装置。这些模子特别适合在直接或间接生产具有许多球面光焦度、非球面光焦度或多焦点光焦度的隐形眼镜。

因此，本发明的一主要目的是提供一种改进的模子，该模子包括一第一半模和一第二半模，其中该第一半模包括至少一可更换的卡匣，该卡匣包括多个用以形成眼用装置的插入件。第一半模和第二半模是可相对在彼此在第一位置和第二位置之间作调整；在该第一位置中，半模形成一模穴，以让材料能引入到该模穴内以形成模制的眼用装置；而在第二位置中，将半模分开一段距离，最好同时提供机构来移除模制的眼用装置。

本发明的一实施例提供一半模，该半模包括具有非直接冷却的插入件的一个或多个可更换的卡匣；借此能更容易移除和互换卡匣。

本发明的另一实施例借助提供一种空气喷射系统改进了模制的眼用装置移离模子的移除。与使用推顶杆的现有技术相反，空气喷不会扭曲眼用装置，且当模制眼用装置是在较高温度时，对在较好实施例而言，可用空气喷射。

本发明的另一实施例乃提供一模子，其可使得一个或多个卡匣和/或包含有该卡匣的半模得以更换以提供给不同的眼用装置即不同的成品保持单元之用。在较好的应用中，使用此模子而形成的眼用装置为用以制造隐形眼镜的前曲面件和背曲面件。前和背曲面件最好在一“家族系列模子”配置中模制，意即模子的两半模包括互补的插入件以形成前曲面件和后曲面件(凸的突起和凹的凹部)。一半模最好包括一具有供前曲面件用的插入件的卡匣，以和另一具有供背曲面件用的插入件的卡匣。在此实施例中，仅有一半模需改变以改变前曲面件和后曲面件，或者可改变在半模上的一卡匣以改变由模子所提供的前曲面件或背曲面件。改变一半模或改变卡匣会改变前曲面件和/或背曲面件且会导致产生使用前曲面件和背曲面件而生产的具有不同成品保持单元的透镜。此种配置为可能的，因为前和背曲面件仅有一表面有一光学临界侧边，然而另一侧并非光学临界侧边。因此，如果透镜曲面件的光学临界侧边是由模子的可更换的卡匣侧所形成，则透镜曲面件的光学特征可以改变而不会改变模子的两侧。

本发明的另一方面为提供一种注射成型装置或机器，其是垂直安置以形成眼用装置，最好使用本发明的模子。立式注射成型机较水平注射成型机需要较少的车间空间。又，立式注射成型机较容易结合一生产线的其它元件。立式注射成型机的另一优点为：当模制时至少一垂直移动的半模可以由运输机构水平地移动，且简单地由立式注射成型机中之一新半模所取代，且只花极少的机器停工时间，而使模制工作更经济和更有效率。

本发明的另一目的为提供一改进模子以制造具有相同壁厚的前曲面件和背曲面件。

在附图中，相同的数字标记代表相同的元件：

图1是一前曲面件与背曲面件组件的侧视图，该组件包含一前曲面件和背曲面件。

图2是一第一半模的顶视图。

图3是沿着图2的线3-3截取的图2的第一半模的横剖面图。

图4是一模子的横剖面图，该模子处在开启位置；模子由相同的示在图3的第一半模与一第二半模所构成。

图5是本发明的一立式注射成型机。

图6是本发明的一立式注射成型机的一放大部分，显示机械臂。

本发明的模子可用以制造眼用装置，例如为隐形眼镜、眼内透镜、其他形式的透镜、和塑膜模制部件，例如，用以制造隐形眼镜的透镜曲面件。模子的较好使用目的是制造隐形眼镜、或眼用装置的塑膜模制部件，更佳的为制造用以生产隐形眼镜的塑料模制部件，最佳的为制造透镜曲面件。下文将说明供较好实施例用的模子；但是，本发明并不限制在所说的实施例，且可被修正或使用以制造其他眼用装置。例如，本发明的具有可更换半模和/或可更换的卡匣的模子，可利用例如通过引用而结合到本申请内的美国专利号码5,782,460和WO/98/42497中现有技术所说明的方法用以模制隐形眼镜。为了制造隐形眼镜，如那些现有技术文件所教导的那样，该半模可绕枢轴转动地铰接起来。

在一较好的实施例中，模子是用以形成“透镜曲面件”，即为“前曲面件”和“背曲面件”。在现有技术透镜曲面件中，即为前曲面件与背曲面件，已解释为用以制造隐形眼镜的模子或半模。虽然透镜曲面件用以模制隐形眼镜，但此处不会用“模子”与“半模”的名词来描述透镜曲面件。“模子”与“半模”的名词将用以说明用以形成眼用装置(例如为透镜曲面件)的模子和半模。

图1示出较好的透镜曲面件组件110，其个别件均使用本发明的模子所制成。该模子将在下文中说明。透镜曲面件组件110是由确定出一开口113的一前曲面件112与背曲面件114所构成，在开口113内，将一隐形眼镜反应混合物聚合或交联以形成隐形眼镜。前曲面件112与背曲面件114是由一塑料材料所构成的，较好为聚苯乙烯、聚丙烯、环烯、或类似物，且均在本发明的第一与第二模内制成(在下详述)，较好为在一注射成型机中制成。前曲面件112与背曲面件114均类似在被揭示且使用以制造隐形眼镜的那些现有技术，例如，美国专利号码5,545,366中所提示的，其通过引用而结合大本申请内。前曲面件112有一具有光学品质凹面19的中央弯曲段，其较好的具有一自其周边延伸的圆形圆周确定边缘116。凹面119较好具有将在透镜组件110内生产的隐形眼镜的前表面的光焦度的尺寸。前曲面件具有0.2mm至1.0mm之间的较好厚度；最佳的厚度是大约0.6mm。

后曲面件114有一具有光学品质凸面118的中央弯曲段。背曲面件114具有将由透镜组件110所生产的隐形眼镜的背表面的尺寸，且例如，对一复曲面透镜而言，确定柱面光焦度。背曲面件114具有0.2至1.0mm之间的较好厚度；最佳的厚度为大约0.6mm。前曲面件与背曲面件较宜具有相同厚度。每一前曲面件112与背曲面件114包括环状凸缘115，和自凸缘115的一侧突起且整体形成的翼片117。前曲面件112与背曲面件114均显示具有浇口残留121，其有时形成在浇口或喷射热尖端处，在较好的实施例中，该浇口或喷射热尖端用以供应熔融热塑性材料到形成前曲面件112与背曲面件114的模子中。

本发明的前曲面件与背曲面件相对于例如揭示在美国专利第5,545,366号的现有技术的前曲面件与背曲面件的改进包括减少用以形成前曲面件与背曲面件的塑料的体积。该种材料的减少是由于减少翼片117和凸缘115的尺寸所达成。而且，较好的，前曲面件与背曲面件具有小的厚度，即为，小在0.8mm，且二透镜曲面件具有相同厚度。又，本发明的较好前曲面件与背曲面件不具有自喷射热尖端横越之用以收集可能会形成在喷射热尖端处的冷热塑性材料的小量废料的区域。较好翼片具有一平坦修圆的三角形形状，且不具有阶级状以阻断聚合物流入模子内。用以形成前曲面件或背曲面件的热塑性材料的重量，较好少于0.5gm，更佳为少于0.4gm，且最佳为少于0.3gm。与现有技术前曲面件与背曲面件比较，最佳的重量显示减少了大约25％。较好的，前曲面件与背曲面件的组合重量是少于0.7gm。意料之外的是，虽然减少了用以制造透镜曲面件射出的热塑性塑料材料的重量与体积，且减少了部件的厚度和翼片的尺寸，但并未造成前与背曲面件的光学品质的降低。事实上，本发明比具有较大重量与体积的热塑性材料并具有阶级的现有技术的前曲面件与背曲面件，在前曲面件和背曲面件的品质上有改善，并具有其他模制特色以改进部件品质。而且，亦是意料之外的，使用具有相同部件厚度(例如为0.6mm)的前曲面件与背曲面件制成的透镜，具有现有技术所未预期的更好的透镜品质。在本发明之前，一般相信背曲面件的厚度必须小在前曲面件方可提供高品质的透镜。

本发明的前曲面件与背曲面件均使用改进的模子和注射成型机来制成为好，下文将说明该注射成型机。在此将说明这种改进模子和注射成型机；在此未加以说明的模子或模制方法的方面，均如已描述在通过引用结合到本申请内的美国专利第5,545,366号和美国专利第5,451,155号中，或为一般熟习本领域的技术人员所已知的。

图2为使用在单一模子内模制前曲面件112与背曲面件114的一第一半模20的顶视图。(较好的模子包括第一半模20与第二半模440，如示在图4。)第一半模20具有可移除地附接至一模制基座23的二卡匣21、22为好。视要执行的注射成型而定，可具有一个或多个卡匣，其可移除地附接至模制基座23。以具有二或三个卡匣为好，最好为具有一卡匣，图2示出该卡匣21、22，由于每一卡匣具有二个容易接近的螺钉29，而可移除地附接至模制基座23。因而，在模制基座23上替换卡匣是一简单且快速的工作。可选择的，卡匣可用例如固定夹、支柱、螺栓、快速夹、和磁力等任意机构附接至模制基座23；但是，所提供的机构应可自模制基座简单且快速地移除卡匣为好。每一卡匣内较好的嵌入多个的用以承接供形成透镜曲面件用的热塑性材料的插入件24，25。插入件24，25可个另地自卡匣移除为好；但是如果需要，卡匣与插入件可相邻接。每一卡匣包括二至二十个插入件为好，更佳为包括四至十个插入件。可由任何材料构成有时称之为光焦度插入件的该插入件，该材料则可支承具有光学光洁度，而该材料可例如为纯钢、黄铜、铜铬的金属，或钴镍合金的马氏体钢。可选择的，且特别是对包括插入件以直接地制造隐形眼镜的模子的实施例而言，插入件可包括石英、陶瓷、或例如为聚碳酸酯、环烯、聚苯乙烯、聚丙烯、或聚(丙烯腈)的聚合物材料，。

在较好的模式中，卡匣21固持前曲面件插入件24以便(当与第二半模440适当匹配时)形成前曲面件112，且卡匣22固持背曲面件插入件25以便(当与第二半模440适当匹配时)形成背曲面件114。示在图4的第二半模440，具有与第一半模20内的插入件24，25互补的插入件，以便分别形成前曲面件112与背曲面件114。第一半模20与第二半模440均为一家族系列模子的部件，其意味着在由一第一半模20与一第二半模440所构成的单一模子中可制成有多种型式的部件。在本发明之前，未预期到可在一家族系列模子中制成具有光学品质的多种型式的部件。

卡匣由包括例如为不锈钢、工具钢、高硬度的可切削合金等的金属构成为好；但在一可选择的实施例中，可使用聚合材料制造卡匣。最好使用镀镍的工具钢来制造卡匣。制造卡匣的金属用机械穿孔以形成承接插入件的开口和供冷却水和空气用的其他槽道与路径(在下列详细说明)为好。卡匣的重量以少于12磅为好。现有技术的半模的重量典型为在100至150磅之间，当必须在一注射成型机中更换一个或更多个半模时，就会需要用起重机进行操作，且更换半模最少需要30分钟的时间。与其相反，本发明的卡匣则较轻足以使操作者轻松地进行装卸操作，且可在少于8分钟、较好少于4分钟、而更好少于3分钟的时间之内，自一半模移除卡匣并更换成另一卡匣。在较好的实施例中，卡匣或多个卡匣代表半模的一部分热质量，在半模上的卡匣或多个卡匣以少于完全组合的半模的总质量的90％为好，少于70％为更好，而最好为少于完全组合的半模的全体质量的50％。在较好的实施例中，每一卡匣代表完全组合的半模的总质量的20％。

图3是沿着示于图2的第一半模的线3-3截取的横剖面图。图3分别地显示在卡匣21、22内的前曲面件插入件24与背曲面件插入件25。图4示出第一半模20的横剖面图和互补的第二半模440的横剖面，该二半模一起构成模子475。图4示出由第一半模20与第二半模440所构成的模子处在开启位置。第一半模20有具有凸模制表面的插入件24，第二半模440有具有凹模制表面的插入件441。而第一半模20有具有凹模制表面的插入件25，第二半模440有具有凸模制表面的插入件442。较好的配置中，将形成前曲面件112的光学临界表面119(示在图1)和/或(较好为“和”)形成背曲面件114的光学临界表面118(示在图1)的插入件放置入一个或多个的卡匣内，该卡匣均为相同半模(较好为第一半模20)的部件。在较好的模式中，供背曲面件用的插入件均位在一卡匣内，且供前曲面件用的插入件均位于第一半模内的独立的卡匣中。

第二半模式440可包括可更换的卡匣，其包括供形成临界和或非临界表面用的插入件，且其可简单且快速地自第二半模移除；但是，在较好模式中，第二半模440并不包括卡匣，而代之以，第二半模最好包括一板、框架、或类似的支架，以便固持形成前曲面件和/或(较好为“和”)背曲面件的非光学临界表面的插入件。插入件441与442较好的配入该板、框架、或支架，且均可个别地自第二半模移除；但是，如果需要，插入件可邻接在该板、框架或支架。

在较好的实施例中，第二半模440之前曲面件插入件441与背曲面件插入件442均嵌入一板443。该板443由制成前述的供卡匣所用的金属类型制成，已将其钻孔以便基本上配合插入件441、442的正实尺寸。该板443安装在热浇口基座444处。类似在现有技术中所述和所揭示的，板443与热浇口基座444具有用以将熔融热塑性材料导入封闭模子内的挤压部分(图中未示)，以形成前曲面件和背曲面件。例如参见前述通过引用而结合到本申请的美国专利第5,545,366号。在较好的模式中，因为插入件形成透镜曲面件的非临界表面，第二半模440以安装在一注射成型机内为好，且仅有时被移除以供维护或更换磨损或毁坏的该插入件。在此时，板443可自热浇口基座444移除，且可置换插入件441与442，或可置换整个板443和插入件441、442。该种维护通常需要注射成型机停止生产眼用装置多至15分钟以上。

在第二半模440内的插入件441，442均用循环水冷却，循环水在导管448内运行通过该板443且环绕插入件441，442的较小直径部分449。O形环450维持环绕插入件441，442的水密封(必须注意，所显示的嵌入在第二半模440上的四个插入件的其中之一的细部，是与所有插入件441、442相近。此外，所示的嵌入在第一半模20上的四个插入件的其中之一的细部，是与所有插入件24、25相近，但在卡匣22内的插入件25的细部是在卡匣21内的插入件24的细部的镜像则除外)。循环水最好通过该板443流入一单一回路中，在每一回路中接触所有的插入件441、442。因为板443并不经常地自注射成型机移除，所以直接水冷却插入件是较好的，尽管直接水冷却会插入件的换置复杂化。

在承载卡匣21、22的第一半模20中有一新颖的冷却机构。取代需要水密封、复杂且迟缓卡匣的移除和互相更换的能力的直接地接触插入件24、25的水冷却，在第一半模内的插入件24、25的冷却是使用一热传导块335来达成。热传导块335均放置在模制机座23中为好。当卡匣21、22均安装至或附接至模制基座23上时，热传导块335直接地接触插入件24，25。热传导块335以由铜、铜铬、铜锌、黄铜、镀镍黄铜、或类似的高热传导材料所制成为好。钢亦为一可能的选择，但并非必定为最好。为改进需要冷却的模制部件的热传导，最好亦由前述列举的高热传导材料来机械制造该插入件。热传导块接触且较好的部分地环绕一水管331形成，最好通过该水管331将冷却水泵入单一回路中，使之来、回地经过含有所有热传导块335的模制基座23。作为另一种选择，可由单件的金属制成水管与冷却块。水管331冷却用以冷却插入件24，25的冷却块335。以此方式，所有的插入件24，25均由水间接地冷却。水管331含有在真空下充填的蒸馏水。作为另一种选择，可使用其他的间接冷却方法来冷却插入件，例如，具有或不具有散热片的、或连接至一冷却块的实心热管，含有一流体或冷冻剂的、具有或不具有散热片的热管或。

图3与4示出用以从第一半模20与第二半模440移除前与背曲面件的空气喷射系统。与现有技术中使用的推顶杆相反，空气喷射不会扭曲该透镜，且可在透镜曲面件处于较高温度时执行。空气喷射和减少于前曲面件与背曲面件中的材料，使得可在少于6秒、少于4秒更好，而最好大约2秒的一周期时间内模制前曲面件与背曲面件。空气是以大约5至6巴喷射在2毫米×100微米至大约3毫米×300微米的区域上方。空气通过环绕每一插入件24、25、440、441的顶部的周界的间隙336、451喷射。间隙336、451的宽度以少于12微米为好。作为另一种选择，在环绕插入件顶部处的周界上提供多个的孔，以供空气喷射之用。

对第二半模440而言，连接至一未示在图中的压缩空气源的空气从一路径446经由槽447提供至间隙451。对第一半模20而言，连接至一未示在图的压缩空气源的空气从一路径332经由槽道333提供至间隙336。

连接路径332、446的槽道333、447通过在环绕承接插入件24、25、441、442的开口的直径进行机械切削而形成多个进入卡匣21、22和板443的槽。作为另一种选择，槽道333、447可切削在插入件24、25、441、442内。

图2和3示出连接器喷嘴345，其与路径332连通且可连接至供卡匣21、22用的空气源(图中未示)。当将已附接有卡匣21、22的第一半模20自模制机移除时，或如果一个或二个卡匣21、22均自第一半模20的基座23移除，空气路径332可经由连接器喷嘴345而轻易地从空气源(图中未示)断开。连接到连接器喷嘴345的空气源最好具有的一个或更多个阀，当从模制机移除半模时，可关闭或最好自动地关闭该阀。卡匣具有至少一喷嘴，最好每一卡匣具有二喷嘴345，在每一卡匣的每一侧上具有一喷嘴。当一喷嘴345附接至空气源时，最好塞住另一喷嘴345。

就在第一与第二半模自一关闭位置改变至开启位置之时与之前，空气最好以单次喷气从环境第二半模440中的插入件441、442的顶部的所有间隙451射出。空气的单次喷气从第二半模440移除前曲面件与背曲面件，因此，透镜曲面件优先地粘附在或停置在第一半模20上。在开启半模后，单次喷气的空气从环绕第一半模20中的插入件24、25的顶部的所有间隙336射出，且从第一半模20移除前曲面件与背曲面件。来自第一半模20的空气喷气与一机械臂600(示于图6)移动到半模之间的位置以拣取释放的前曲面件与背曲面件的运动同时发生。作为另一个选择，可将该过程改变成使前曲面件与背曲面件持留在第二半模440上。还可作另一个选择，可使用其他机构以使透镜曲面件优先地粘附至一半模，例如插入件的表面处理、在透镜曲面件的一表面上的一锚定部分，或其他已知的方法；但是，使用空气喷射来释放在至少一(较好为“二”)半模上的透镜曲面件为最好。

图5示出较好注射成型机500，其中，使用本发明的模子。该较好注射成型机是如揭示在美国专利号码5,451,155中的立式注射成型机500。该较好的立式注射成型机具有一可移动台板507，一下半模520可移除地安装在该台板507上。该可移动台板是美国专利号码5,451,155中所述的水平工作台。可移动台板的名词将在此文中使用。下半模520最好是如先前所述的具有可移除地装配的卡匣的第一半模。上半模540面对下半模，在图5中该下半模以虚线表示。上半模540最好为先前所述的第二半模。上半模540是可移除地装配在支撑板503上。支撑板503最好在所有时间里均维持固定。在此实施例中，下半模520与可移动台板507上、下地移动以开闭和开启模子。

在较好的实施例中，具有显示成输送机516、517的至少一个或较好为二个的运输机构，用以快速地将一下半模520置换成另一下半模520′。作为另一种选择，运输机构可为气动、液压、或电力驱动链条。在本较好实施例中，运输机构是一液压驱动链条。图5示出将待嵌入模制机500的下半模520′位于输送机517上。在较好的模式中，二输送机516、517可嵌入或移除半模；因而，有关在输送机517的动作的说明，可由输送机516执行的动作说明，反之亦然。

在模制机中的半模520已制成特定数量的眼用装置即透镜曲面件之后，半模520从可移动的台板507自动地解锁，运送机516经由制动机构509将其本身附接至下半模520，且将半模520拉离可移动台板507而放置在输送机516上。在较好的实施例中，半模由液压驱动链条移动，但是由一支撑表面和在支撑表面的每一侧上的导轨所支撑。在此时，附接至半模520′的输送机517经由扑捉机构510将半模520′推动至可移动台板507上，且当正确地放置后，半模520′锁定就位。半模最好经由液压夹具532固持在可移动台板507上。一旦将半模520′锁定就位后，模制机500可开始使用新安装的下半模520′制造新眼用装置。以另一下半模520′更换一下半模520所花的时间少于60秒，少于30秒为好，而最好少于20秒。

以另一下半模520′更换一下半模520的快速更换，是由双重的水和/或空气(图中未示)、最好为两者供应至至少二下半模520、520′进一步的帮助实现的，使得水和空气接头不需要自一半模520实际地移动至另一半模520′，以便于一半模更换成另一半模。在较好的模式中，在可移动台板507上的下半模520，和在运输机构以517上的下半模520′，具有双重的水和空气供应。再者，如果需要，可提供一个或更多个加热元件(图中未示)，在将下半模520′嵌入模制机之前，加热存在在输送机517上的下半模520′内的插入件。在将下半模520′安装在可移动台板507上之前将之加热，可减少插入件达到最佳模制温度范围所需要的时间(在半模内的插入件需要首先加热达到最佳模制温度范围内的温度，但在模制部件数个周期之后，插入件则需要冷却以将之维持在最佳的模制温度范围内)。借助预热在输送机517上的下半模520′，在下半模的插入件能在两个或更少的模制周期中达到最佳模制温度范围，而导致较短的机器停工时间并较少废品。如果在半模中仅更换一个或两个卡匣而不从可移动台板507移除下半模520的话，加热下半模520所需要的时间也会缩短，且下半模520在冷却之前用以制造更多的眼用装置。在本发明的实施例中，半模的基座将仍会热的，且能传送热到一个或更多个被更换的卡匣。但是，如果将下半模520移离可移动的台板507，且另一个下半模520′是用来模制时。且更换在下半模520中的一个或更多个卡匣，则仍比更换整个下半模有较快的预热时间的好处，因为下半模520的基座会传送热到一个或更多个被更换的卡匣。

在一个半模被更换之后，在刚从可移动台板移除到一输送机的半模中的一个或更多个卡匣可以被更换，整个半模可以更换成另一个半模，或半模可以稍后再次安装在可移动的台板上。半模中的两个卡匣可以在少于6分钟、少于4分钟为好、最好是少于2分钟的情形下更换下来。在完成卡匣的更换之后，插入件会被预热，且准备安装在可移动台板507上。预热最好少于1分钟。较宜在下半模520准备自可移动台板507移除时，在输送带516或517之一上至少有一个、最好为一个准备使用的下半模520′。

最好可移动台板507是在一下位置(如图所示)和一闭合位置的间移动；在该下位置期间，模子是打开的；而在该闭合位置中，在下半模520中的插入件接触在上半模540中的插入件，且在两半模上的插入件一起形成模穴；一熔融热塑性材料即被射入该些模穴中。在射入后且冷却部件约0.5至1.5秒之后，当来自上半模内的空气喷射间隙的空气推动在下半模520中的插入件上的前曲面件和背曲面件时，两半模分离。可移动的台板507和下半模520移至图5所示的打开位置。然後模制的透镜曲面件最好经由一机械臂移离下半模520。此较好的机械臂示在图6中。

图6详细地示出较好的注射成型机500的一部分，和较好的机械臂600。机械臂600包括一连结杆601，臂602和臂工具603的一端。在上半模540和下半模520在如图5和6所示的打开位置的情形下，机械臂600在上半模540和下半模520之间水平移动。在下半模520向上半模540移动以形成一闭合模时，机械臂600则在相反方向上水平移离下半模520和上半模540之间的区域。在较好的模式中，如图6所示，机械臂为一直接驱动机械臂，即供机械臂用的驱动机构610随着可移动的台板507的移动上、下滑动。透过齿轮和可旋转嵌齿，如齿条和小齿轮机构(图中未示)，机械臂水平地移动，即当模子分别打开和闭合时，机械臂在半模间移入和移出。机械臂显示位在打开的模子内侧，如位在上半模540和下半模520之间。在机械臂600水平移入半模之间的位置时，臂工具603尾端最好经由真空延长器620被放低靠近下半模520的表面(如图中所示)，该真空延长器使臂工具603的尾端上下移动。真空延长器620与一真空源(图中未示)相连。(当真空源被启动，臂工具603的尾端则经由真空延长器600的收缩向上移动。当真空装置停止作用时，臂工具603的尾端经由真空延长器520的延长而向下移动)。在此时，透镜由空气喷射系统喷射而离开下半模520。臂工具603的尾端最好有杯部604，其与一真空源(图中未示)相连，启动该真空源以拾取被空气喷射出的透镜曲面件(图中未示)。当下半模520移向静止的上半模540时，机械臂最好经由直接驱动机构从上半模540和下半模520之间移出，且将前曲面件和背曲面件转移到另一机械臂(图中未示)以正确放置在透镜曲面件托板(图中未示)上，类似于描述在现有技术中。

由于较薄的透镜曲面件和空气喷射，本发明的周期时间少于6秒，少于4秒为好，最好为2至3秒。周期时间指的是从打开模子进行到闭合模子并回到打开模子所需的时间。

在一可供选择的实施例中，本发明的具有可更换半模和/或可列换卡匣的模子可以利用现有技术所述的方法来模制隐形眼镜，此现有技术例如美国专利第5,782,460号和NO/98/42497号，其通过引用而结合到本申请内。供此实施例用的模子可包括第一和第二半模，至少一个半模包括用以形成隐形眼镜的插入件。至少一个用以制造各隐形眼镜的插入件为可传送辐射能以便聚合用以制造隐形眼镜的反应混合物为好。合适的插入件材料已如上述。对此实施例而言，至少一个半模、最好两个半模包括至少一个、最好至少两个卡匣，该卡匣包括用以形成隐形眼镜的插入件。当形成隐形眼镜时，所有插入件会提供给隐形眼镜的光学临界表面。半模和卡匣很容易更换，且可被用在不同组合中以生产许多成品保持单元。半模可包括一基座，该基座可为一框架、支撑件、板、或类似者的形状，卡匣即可移除地附着在其上。半模可以绕枢轴转动地铰接，或可水平或垂直垂地移动分开。在模子用以形成隐形眼镜的实施例中，模子最好不提供冷却插入件或较早说明的隐形眼镜的空气喷射。隐形眼镜喷离插入件可以利用将隐形眼镜浸在水中而完成。

在较好的模式中，一辨识器如一射频(RF)晶片或类似物可放置在各卡匣上以储存可辨识其形成的眼用装置的资讯。辨识器也可用以追踪卡匣。此较好实例完全描述在同时申请的美序号＿＿＿＿，名称为“批量追踪和转换的方法和装置”，VTN-419也通过引用而结合到本申请内。模制机最好包括一电脑，其编排或接收由该模制机制造眼用装置的输入资讯。根据此资讯，电脑决定何时模子或卡匣需要更换。在更换模子或卡匣时，模制机会读取卡匣上的辨识器的资讯以确定在机器中有正确卡匣和/或半模。根据要由该机器产生的眼用装置的资讯，可自动调整过程条件以供待生产的新眼用装置之用。电脑追踪所制成的装置的数目，并编排下一个模子或卡匣的更换。

因此，虽然已显示和描述和指出本发明应用在较好实施例的基本的新颖特色，然而应当了解：各种对在所描述的装置的形式和细节和其操作的省略、替代和变化，可以由熟悉此领域的技术人员在不脱离本发明的精神下完成。从所描述的一个实施例将元件替换成另一种也是可充分预期的。也应当了解：附图不必须是依比例来划。

Claims (31)

1.一种形成眼用装置的模子，包括：

一第一半模，其与一第二半模共同合作，其中所述第二半模包括插入件，且所述第一半模包括至少一可更换的卡匣，所述卡匣包括插入件。

2.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述第一半模于使用时包括至少两可更换的卡匣。

3.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述第一半模另包括一基座，所述至少一可更换的卡匣是可移除地附着于所述基座上。

4.如权利要求2所述的模子，其特征在于：所述可更换的卡匣包括用以形成透镜曲面件的插入件。

5.如权利要求4所述的模子，其特征在于：所述可更换的卡匣包括用以形成背曲面件和前曲面件的插入件。

6.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述眼用装置为隐形眼镜。

7.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述第一半模包括供所述眼用装置的光学临界表面之用的插入件，且所述第二半模包括供所述眼用装置的非光学临界表面之用的插入件。

8.如权利要求7所述的模子，其特征在于：所述第一半模包括供所述前曲面件和背曲面件的光学临界表面之用的插入件。

9.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述第二半模包括至少一可更换的卡匣，所述卡匣包括所述第二半模的插入件，且所述第一半模和第二半模中的插入件形成所述眼用装置的光学临界表面。

10.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述第一半模包括比在使用时，能被可移除地附着于所述第一半模的所述可更换的卡匣的数目至少多一个的可更换的卡匣，所述卡匣包括不同形状的插入件。

11.如权利要求9所述的模子，其特征在于：供所述前曲面件的光学临界表面用的插入件是在一第一卡匣中，而供所述背曲面件的光学临界表面用的插入件是在一第二卡匣中，所述第一和第二卡匣同时地附着于所述第一半模上。

12.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述模子包括多个能与相同的所述第二半模共同合作以形成不同形状的眼用装置的第一半模。

13.如权利要求1所述的模子，其特征在于：在所述卡匣中的所述插入件被间接地冷却。

14.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述插入件是与一热传导块接触而被冷却。

15.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述眼用装置被至少一空气脉冲喷离所述第一半模或所述第二半模。

16.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述眼用装置被来自各所述第一半模和第二半模的至少一空气脉冲喷离所述第一半模和第二半模。

17.如权利要求16所述的模子，其特征在于：在所述卡匣中的所述插入件被间接地冷却。

18.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述眼用装置是利用水自所述插入件移除。

19.如权利要求1所述的模子，其特征在于：所述模子被插入一注射成型机。

20.如权利要求19所述的模子，其特征在于：所述注射成型机是一立式注射成型机，其中所述第一半模是下半模。

21.如权利要求20所述的模子，其特征在于：所述立式注射成型机包括一直接驱动机的械臂，其拾取所述眼用装置。

22.如权利要求21所述的模子，其特征在于：所述模子同时形成光学品质前曲面件和背曲面件。

23.如权利要求19所述的模子，其特征在于：所述注射成型机的周期时间是少于4秒。

24.如权利要求20所述的模子，其特征在于：所述第一半模更换成另一个第一半模所用的时间可少于60秒。

25.一种包括多个插入件的模子，其特征在于：其同时形成两个不同光学品质的的眼用装置。

26.如权利要求25所述的模子，其特征在于：所述眼用装置为隐形眼镜。

27.如权利要求25所述的模子，其特征在于：所述眼用装置为透镜曲面件。

28.一种制造隐形眼镜的背曲面件和前曲面件，其特征在于：所述背曲面件和所述前曲面件的厚度相同，且所述两曲面件的厚度是介于0.5mm至0.7mm之间。

29.一种制造隐形眼镜的透镜曲面件，其特征在于：透镜曲面件重量小于0.4克。

30.如权利要求29所述的透镜曲面件，其特征在于；其与一制造隐形眼镜的第二透镜曲面件配合，其中所述对透镜曲面件重量小于0.7克。

31.如权利要求29的透镜曲面件，其特征在于：其包括一翼片和一凸缘，所述翼片大致是平坦的。

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