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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im allgemeinen das Gebiet der Herstellung von ophthalmischen Linsen,
insbesondere geformte, hydrophile Kontaktlinsen, und insbesondere
eine automatisierte Vorrichtung zur Handhabung und Vorbereitung
von Kontaktlinsen für
Inspektion und Verpackung.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Das Formen von hydrophilen Kontaktlinsen ist
offenbart in der U.S. 4,495,313 an Larsen; U.S. 4,640,489 an Larsen,
et al.; U.S. 4,680,336 an Larsen et al.; U.S. 4,889,664 an Larsen
et al.; und U.S. 5,039,459 an Larsen et al., welche alle an den Rechtsnachfolger
der vorliegenden Erfindung übertragen
worden sind.
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Diese Verweise des Stands der Technik
offenbaren ein Kontaktlinsenherstellungsverfahren, bei welchem jede
Linse durch eine Sandwichanordnung eines Monomers oder Monomermischung
zwischen einem (unteren) Vorderkrümmungsgießformabschnitt und einem (oberen)
Rückkrümmungsgießformabschnitt,
getragen in einer Zwei-mal-Vier-Gießformanordnung,
gebildet wird. Das Monomer wird polymerisiert, wodurch eine Linse gebildet
wird, welche dann aus den Gießformabschnitten
entfernt und weiter in einem Hydratationsbad behandelt und zur Verbraucherverwendung
verpackt wird.
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Die U.S. 5,080,839 bzw. 5,094,609
offenbaren ein Verfahren zum Hydratisieren von Kontaktlinsen und
eine Kammer zum Hydratisieren von Kontaktlinsen, die mit einem Monomer
oder einer Monomermischung, das bzw. die in den vorangehenden Patenten
offenbart wurde, gebildet werden. Das Verfahren, das in diesen Patenten
offenbart wird, vermindert beträchtlich
die Durchsatzzeit durch Hydratisieren der Linse und Freigeben der Linse
aus der Gießformaushöhlung mit
dem deionisierten Wasser und einer kleinen Menge eines oberflächenaktiven Mittels
ohne irgendwelche Salze, so daß die
zeitintensive ionische Neutralisation des Polymers, aus welchem
die Linsenvorform hergestellt wird, nicht während des Hydratationsverfahrens
stattfindet. Wenn deionisiertes Wasser verwendet wird, besteht der
letzte Schritt des Verfahrens darin, gepufferte Salzlösung in
die fertige Packung mit der Linse einzubringen und dann die Linse
innerhalb der Verpackung zu versiegeln, so daß das Gleichgewicht für die fertige
Linse (ionische Neutralisierung, Endhydratisierung und Endlinsendimensionierung)
in der Verpackung bei Raumtemperatur oder während einer Sterilisation erreicht
wird.
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Die U.S. 4,961,820, ebenfalls übertragen
an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, offenbart eine
Endverpackung für
eine Kontaktlinse, bei welcher die Verpackung aus einem transparenten Polypropylenblister
und einem Folienlaminat gebildet wird, das daran wärmegesiegelt
ist.
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Während
die U.S. 5,080,839 und 5,094,609 darüber nachdenken, daß das gesamte
Hydratationsverfahren und die Überführung zur
endgültigen Verpackung
auf eine vollständig
automatisierte Weise stattfinden können, und während die Kammer und das Verfahren,
das in den vorangehenden Patenten beschrieben wurde, eine automatisierte
Handhabung der Linse während
der Hydratation ermöglichen,
war eine geeignete, automatisierte Ausrüstung, um die Linsen zur Inspektion
vorzubereiten, und um die Linsen bei hohen Herstellungsgeschwindigkeiten
zu handhaben, um die Verfahren derselben in einer vollständig automatisierten
Vorrichtung zu implementieren, nicht leicht verfügbar oder durch den Stand der Technik
gelehrt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Kürzliche
Entwicklungen bei der Inspektion von Kontaktlinsen, die gemäß den vorangehenden Verfahren
hergestellt werden, hat eine automatisierte Linseninspektion ermöglicht,
wie sie in der EP-A-0 604 179 gelehrt wird.
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Ferner haben kürzliche Entwicklungen bei der
Hydratation und der automatisierten Handhabung von feuchten Kontaktlinsen,
wie bekannt gemacht in der EP-A-0 686 488, eine automatische Roboterhandhabung
von Linsen während
der Hydratation und vor der Inspektion derselben durch das automatisierte
Linseninspektionssystem ermöglicht.
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Die EP-A-0 453 231 offenbart eine
Robotervorrichtung, wie sie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert
wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein Robotergerät
bereit, um eine Vielzahl von weichen Kontaktlinsen von einer ersten
Prozeßstation
zu einer zweiten Prozeßstation
zu transferieren, wobei das Robotergerät eine anpaßbare Anordnung von konvexen Kontaktlinsenträgern darauf
einschließt.
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Insbesondere stellt die vorliegende
Erfindung ein Robotergerät
bereit, um eine Vielzahl von weichen Kontaktlinsen von einer ersten
Prozeßstation
zu einer zweiten Prozeßstation
zu transferieren, wobei das Gerät
umfaßt:
einen
ersten Rahmen, wobei der Rahmen eine Vielzahl von darauf angeordneten
ersten Kontaktlinsenträgern
aufweist, wobei jeder der Träger
eine konkave Linsenaufnahmeoberfläche und eine zu transferierende
Kontaktlinse aufweist, wobei die konkave Linsenaufnahmeoberfläche auch
eine erste Fluideinrichtung aufweist, um ein Fluid zwischen der
Oberfläche
und der Linse einzubringen;
einen Robotertransferkopf wobei
der Kopf einen Transfer der Linse von der ersten Prozeßstation
zu der zweiten Prozeßstation
ermöglicht,
wobei der Transferkopf auch:
eine Vielzahl von zweiten Kontaktlinsenträgern, wobei
jeder von den zweiten Trägern
eine konvexe Linsenanlagefläche,
um eine Kontaktlinse aufzunehmen, und eine zweite Fluideinrichtung
aufweist, um ein Fluid zwischen der Kontaktlinsenflächenoberfläche und
der konvexen Oberfläche
einzubringen;
einen Robotertransport, um den Transferkopf von
der ersten Prozeßstation
zu der zweiten Prozeßstation zu
transferieren, aufweist; und
Fluidzufuhreinrichtungen, um zumindest
ein Fluid der ersten und der zweiten Fluideinrichtung zuzuführen; und
einen
zweiten Rahmen, wobei der zweite Rahmen eine Vielzahl von darauf
angeordneten dritten Kontaktlinsenträgern aufweist, um die dorthin
transferierten Kontaktlinsen aufzunehmen; und
eine Regelung,
um den Gelenktransport und die Fluidzufuhreinrichtungen zu steuern,
um den Transfer von den Linsen von dem ersten Träger und von dem zweiten Träger auszuführen.
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Während
die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf geformte Kontaktlinsen
beschrieben wird, wobei die Linse zwischen einer ersten und einer zweiten
Gießformhälfte geformt
worden ist, wie beschrieben in der EP-A-0 686 491, ist zu verstehen, daß die vorliegende
Verfestigungsvorrichtung genauso geeignet ist für die Verfestigung von Linsen,
die durch Drehmaschinenschneiden gebildet werden, wobei das Hydrogel
in einem trockenen Zustand gehalten wird, während die gewünschten
optischen Oberflächen
geschnitten und poliert werden. Ferner kann die Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden bei konsolidierenden Spinngußlinsen,
welche ein flüssiges
Monomer einer Zentrifugalkraft in einer Gießform unterziehen, welche die
gleiche Form wie die gewünschten
optischen Oberflächen
der Linse aufweist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die vorangehenden Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung für
eine automatisierte Vorrichtung und ein Verfahren zum Konsolidieren
von Produkten zum Verpacken können
leichter verstanden werden von einem Fachmann auf dem Gebiet unter
Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen, zusammen
mit den beigefügten
Zeichnungen, in denen gleiche Elemente durch identische Bezugszeichen
in den verschiedenen Ansichten bezeichnet werden, und in denen:
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1 eine
diagramatische und Aufsicht auf eine Vorrichtung ist, welche einen
Verpackungsträger mit
entgastem deionisiertem Wasser füllt,
die geformten Kontaktlinsen aus der letzten Hydratationsstufe entfernt
und die Kontaktlinsen in einer speziell konfigurierten Inspektionspalette
für die
automatische optische Inspektion derselben anordnet.
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2 eine
Frontansicht des automatisierten Linseninspektionssystems und der
Stationen ist, die verwendet werden in der Handhabung der Linsen nach
der Hydratation und vor der automatisierten Linseninspektion.
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3 eine
Aufsicht auf die Vorrichtung ist, die in 2 veranschaulicht ist.
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4 eine
Frontansicht eines Konsolidisierungspuffers ist, der in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, und der Verpackungsvorrichtung, zu welcher
der konsolidierte Produktfluß transferiert wird.
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5 eine
Aufsicht der Vorrichtung ist, die in 4 veranschaulicht
ist, veranschaulichend sowohl einem Konsolidierungspuffer als auch
einen Verpackungspuffer, angeordnet unmittelbar vor der Verpackungsvorrichtung.
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6 eine
Aufsicht eines Gelenkrobotertransferkopfes mit einer einstellbaren
Anordnung von konvexen Linsenträgern,
der unmittelbar über
einem Hydratationsträger
mit einer Vielzahl von Kontaktlinsen darin angeordnet ist.
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7(a) ein
Querschnitt und eine diagramatische Veranschaulichung des Transfers
einer feuchten Kontaktlinse von der konkaven Linsenaufnahme eines Hydratationsträgers zu
der konvexen Aufnahmeoberfläche
des Gelenkrobotertransferkopfes ist.
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7(b) ein
Querschnitt und eine diagramatische Veranschaulichung eines Blasenabblasmechanismus
zum Entfernen von Luftblasen aus den Kontaktlinsen ist, die ansonsten
falsche, negative, automatische Linseninspektionsergebnisse erzeugen
könnten.
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8 eine
diagramatische und teilweise Querschnittsaufsicht des Gelenkrobotertransferkopfes
in der expandierten Position, von oben betrachtet, ist.
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9 eine
diagramatische und teilweise Querschnittsveranschaulichung des Gelenkrobotertransferkopfes
in Aufsicht in einer geschlossenen Position, von unten veranschaulicht,
ist.
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10 eine
isometrische Ansicht eines Kontaktlinsenträgers ist, welcher sowohl als
ein Inspektionsträger
als auch als ein Teil der fertigen Kontaktlinsenverpackung dient.
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11 eine
isometrische Ansicht eines Inspektionsträgers ist, der verwendet wird,
um eine Vielzahl der Kontaktlinsenträger, die in 10 veranschaulicht sind, durch das automatisierte
Linseninspektionssystem zu transportieren.
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12 eine
diagramatische Veranschaulichung ist, welche die Komponenten des
Entgasungssystems für
deionisiertes Wasser der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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13 eine
detaillierte Frontansicht ist, welche im Querschnitt die Entgasungseinheit
veranschaulicht, die verwendet wird, um das deionisierte Wasser
zu entgasen.
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14 eine
Front- und Seitenansicht einer Vorrichtung ist, die zum Befüllen von
Verpackungsträgern
mit entgastem und deionisiertem Wasser gemäß der Vorgehensweise der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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15 eine
teilweise Querschnittsfront- und Endansicht der Vorrichtung ist,
die in 14 veranschaulicht
ist.
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16 eine
diagramatische Veranschaulichung eines individualisierten Roboterhandhabungsgeräts ist,
das Kontaktlinsenträger
zu einem Vakuumschienenkonsolidierungspuffer transportiert, der
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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17 eine
diagramatische Veranschaulichung ist, welche in konzeptioneller
Form einen Konsolidierungspuffer, der in der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, veranschaulicht.
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18 eine
Frontansicht eines Vakuumschienenkonsolidierungspuffers ist, der
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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19 eine
vergrößerte Aufsicht
des Antriebsmechanismus ist, der in dem Vakuumschienenkonsolidierungsmechanismus
von 18 eingesetzt wird.
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20 eine
diagramatische und teilweise querschnittliche Veranschaulichung
der Vorrichtung ist, die verwendet wird, um die Verpackungsträger mit Salzlösung bei
der endgültigen
Verpackung der vorliegenden Erfindung zu befüllen.
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21 eine
teilweise Querschnitts- und diagramatische Frontansicht eines Wärmeversiegelungskopfes
und einer pneumatischen Presse ist, die verwendet werden, um den
Verpackungsträger
der vorliegenden Erfindung hermetisch zu versiegeln.
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22 eine
teilweise querschnittliche vergrößerte Frontansicht
der Vorrichtung ist, die in 21 veranschaulicht
ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt für und ist
insbesondere angepaßt
zur Verwendung in dem Nachhydratationsverarbeitungsabschnitt einer automatisierten
Kontaktlinsenherstellungseinrichtung. Kontaktlinsen, die in einer
automatisierten Herstellungsstraße gebildet werden, wie solche,
die in der EP-A-0 686 491, EP-A-0 686 488, EP-A-0 686 842 und EP-A-0
686 841 beschrieben sind, erhalten insbesondere Nutzen durch die
vorliegende Erfindung.
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Nachhydratationsverabeitung
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Die vorliegende Erfindung vergegenwärtigt einen
wegwerfbaren Linsenverpackungsmehrzweckträger, welcher eine Kontaktlinse
während
der Inspektion derselben transportiert und dient als ein Teil der
fertigen Verpackung nach der Inspektion dient.
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Ein geeigneter Verpackungsträger 20 ist
in 10 veranschaulicht
und wird gebildet aus einem Spritzguß geformten oder thermisch
geformten Kunststoffplattenmaterial, wie Polypropylen, und schließt ein planares,
im wesentlichen rechtwinklig geformtes Basisbauteil 34 mit
einem winkelförmig herabhängenden
Wandbereich 38 an einem Ende desselben, welches ein ersten
Flanschbauteil bildet, und ein Paar von Registrationsflanschen 33(a), 33(b) an
dem anderen Ende desselben ein, von denen eines in 10 sichtbar ist, welche verwendet werden, um
den Verpackungsträger
für eine
Roboterhandhabung auszurichten. Dieser Verpackungsträger ist vollständiger beschrieben
in der EP-A-0 604 177. Registraturkerben 31(a), (b),
sind auf jeder Seite der Basis 34 bereitgestellt, um mit
Registraturstiften auf verschiedenen Trägerpaletten zu kooperieren,
die bei der Verarbeitung und Verpackung verwendet werden, um den
Verpackungsträger
und die Linse für eine
weitere Handhabung oder Behandlung zu registrieren. Versetzt von
der Mitte der Verpackung ist eine Aushöhlung 36 integral
darin ausgebildet, welche von einer im wesentlichen halbkugelförmigen Konfiguration
ist, im allgemeinen in Übereinstimmung
mit einer krummlinigen Form einer Kontaktlinse (nicht gezeigt),
welche angepaßt
ist, um darin gelagert zu werden in einem versiegelten Zustand,
während
sie in einer geeigneten sterilen wässrigen Lösung auf eine Art und Weise
eingetaucht ist, die ähnlich
ist zu derjenigen, die in der U.S. 4,691,820 an Martinez beschrieben
wird. Die Höhe "h" des Flanschbauteils 38, das
von dem planaren Basisbauteil 34 herunterhängt, ist
komplementär
zu der Höhe
oder Tiefe der Aushöhlung 36 und
stellt eine Selbstausrichtung des Verpackungsträgers in Kooperation mit hängenden Flanschen 33(a), (b) auf
speziell konfigurierten Palettenträgern bereit, wie im folgenden
beschrieben werden wird. Der hängende
Flansch 38 wird ebenfalls bei der Endverpackung des Produkts
in Kooperation mit einer Vielzahl von im allgemeinen "winkelförmigen" Rippen 32 verwendet,
welche schließlich
beim Tragen der Aushöhlungsstruktur
eines invertierten und übereinanderliegenden
Verpackungsträgers
assistieren, wenn die Verpackungen zur Endverteilung kartoniert
werden.
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Die Aushöhlung 36 schließt ebenfalls
eine Vielzahl von Hakenmarkierungen 37 ein, welche verwendet
werden, um beim Aufnehmen einer Kontaktlinse in der zentrierten
Position in der Aushöhlung während des
Entfernens von deionisierten Wasser an einer der Nachhydratationsverarbeitungsstationen
zu assistieren. Der Verpackungsträger ist ebenfalls ausgerüstet mit
einem ringförmigen
Flansch 39, welcher zur Wärmesiegelung einer Folienlaminatabdeckung
verwendet wird, um eine hermetische Versiegelung für die Kontaktlinse
während
der Endverteilung bereitzustellen. Ein Ausschnitt 35 wird
verwendet, um ein Greifen des Flansches 38 und der Verpackung
zu erleichtern, wenn der Abdeckungsgriff oder das Folienlaminat
durch den Verbraucher zur Verwendung der Linse entfernt wird.
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Das Basisbauteil 34 schließt ebenfalls
eine glatte planare Oberfläche 34(a),
um eine geeignete Eingriffzone für
Vakuumgreifer auf der oberen Seite bereitzustellen, und eine Vakuumschiene
auf der unteren Seite ein, welche verwendet werden, um den Verpackungsträger während unterschiedlicher
Betriebsstufen zu transportieren.
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Ein Inspektionsträger zum Transportieren der
Verpackungsträger
durch das automatisierte Linseninspektionssystem ist in 11 veranschaulicht. Der
Inspektionsträger 10 schließt eine
erste und zweite Reihe 10(a), 10(b) von Aushöhlungen 40 ein, welche
die Schale 36 des Verpackungsträgers aufnehmen und einen optischen
Sichtweg für
das automatisierte Linseninspektionssystem bereitstellen. Jeder
der Zwischenregistraturstifte 41 greift in einen Verpackungsträger auf
jeder Seite ein, wobei die Endregistraturstifte 41(a) in
eine einzelne Verpackung eingreifen. Diese Registraturstifte greifen
in die Registraturkerben 31(a), (b) in den Verpackungsträgern ein
und stellen eine präzise
Registrierung des Verpackungsträgers
in der longitudinalen Richtung des Inspektionsträgers bereit, während ein
Paar von harten Kanten 42(a), 42(b) einen Referenzpunkt
für die
nach unten hängenden
Flansche 33(a), 33(b) bereitstellen, welche zusammen
mit Stiften 41 die Trägerverpackung
gegen ein drehendes Verkrümmen registrieren.
Die Inspektionspalette 10 ist ferner bereitgestellt mit
drei Registraturöffnungen 43 auf
jeder Seite der Palette, welche verwendet werden, um die Palette
durch die automatisierte Linseninspektionsstation zu transportieren,
und um die Palette an Ort und Stelle während eines Beladens und Entladens der
Verpackungsträger
zu arretieren. Die Inspektionspalette ist ferner bereitgestellt
mit einem Paar von Rillen 44(a), 44(b), welche
einen positiven Griff für
einen Überkopftransportmechanismus
bereitstellen, der die Inspektionspalette anordnet und dann aus dem
automatischen Linseninspektionssystem entfernt. Ein Paar von geneigten
Flächen 45 stellt
Spielraum für
das nach unten hängende
Flanschbauteil 38 des Verpackungsträgers 20 bereit.
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Wie in 3 veranschaulicht,
wird eine Spritzgußmaschine 30 verwendet,
um die Polypropylenlinsenträger 20 zu
formen, welche einem doppelten Zweck in dem Erfindungskonzept dienen.
Zunächst,
um einen Träger
für die
Inspektion der Linse durch das automatisierte Linseninspektionssystem bereitzustellen,
und zweitens, um einem Behälter
für das
endgültige
Verpacken der Linsen zum Verteilen zum Endverbraucher bereitzustellen.
Diese Verpackungsträger
werden in einer vorgegebenen Anordnung geformt, typischerweise in
einem 4-x-4-Cluster von sechzehn Verpackungsträgern pro Formungszyklus, und
werden aus der Spritzgußform
mit einer Robotertransfereinrichtung 60 mit einem sich
schnell hin- und herbewegenden Niedermassentransportträger 62 entfernt.
Der Träger 62 schließt ein Handbauteil 64 mit
einer Vielzahl von Vakuumgreifereinrichtungen darauf ein, welche
angeordnet sind, um mit der Anordnung von Gießformaushöhlungen innerhalb der Spritzgußmaschine 30 zu
korrespondieren. Träger 62 bewegt
sich entlang Trägerbauteil 66 hin und
her und ist drehbar von einer vertikalen Orientierung, wie in 3 veranschaulicht, zu einer
horizontalen Orientierung, die notwendig ist, um die gepackten Träger in einem
zweiten Transferpendler 68 anzuordnen. Der zweite Transferpendler 68 wird
verwendet, um eine Vielzahl, d. h. sechzehn, der Verpackungsträger aus
einer ersten Aufnahmeposition 68(a), die in 3 veranschaulicht ist, zu
einer zweiten Position 68(b) zu transportieren, wo die
Verpackungsträger
durch eine Roboterhandhabungsvorrichtung 50 aufgesammelt
werden. Roboterhandhabungsvorrichtung 50 ist gelenkig,
mit ersten und zweiten Armen 51, 52, und mit einem
vertikal sich hin- und her bewegenden Arm und einer Hand (nicht gezeigt)
mit einer Vielzahl von Vakuumgreifeinrichtungen darauf, welche in
jeden der Verpackungsträger,
die durch den Transferpendler 68 transportiert werden,
eingreifen.
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Die Verpackungsträger 20 werden dann
von dem Transferpendler 68 entfernt und auf einer Inspektionspalette 10 an
einer Palettenbeladungsstation 11 angeordnet. In der bevorzugten
Ausführungsform
sind die Verpackungsträger
in einer 4-x-4-Anordnung geformt, um die Effizienzen zu maximieren, die
in einer solchen Anordnung zum Gießformen inhärent sind, welche transportiert
werden in die Inspektionspalette 10 in einer 2-x-8-Anordnung.
Wenn diese zwei Anordnungen verwendet werden, macht die Roboterhandhabungsvorrichtung 50 zwei
getrennte Transfers und transferiert eine 2-x-4-Anordnung bei jedem
Transfer. Die beladene Palette 10 wird dann durch ein Fördermittel 12(a) zu
einer Injektionsstation 16 für deionisiertes Wasser bewegt,
wobei jeder der Verpackungsträger,
die auf der Inspektionspalette transportiert werden, teilweise mit
entgastem und deionisiertem Wasser befüllt wird. Die Inspektionspalette
wird dann mit einem Schiebefördermittel 17 zu
einem Linsenbeladungsbereich 18 transferiert, wo sie mit
einer zweiten Palette beladen wird, um einen sich anstoßenden Beladungsbereich
mit zweiunddreizig Verpackungsträgern
bereitzustellen, von denen jeder mit entgastem und deionisiertem Wasser
dosiert worden ist.
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Entgasung
von deionisiertem Wasser
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Die vorliegende Erfindung verwendet
entgastes und deionisiertes Wasser mit einer kleinen Menge eines
oberflächenaktiven
Mittels darin als ein Inspektionsmedium für die Systeme, die in EP-A-0 686
842 und EP-A-0 686 841 beschrieben werden.
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Wenn lediglich deionisiertes Wasser
in der Verpackungsträgerschale
verwendet wird, kann Reibung oder hydrophobe Anziehung zwischen
der Kontaktlinse und den Oberflächen
des Trägers,
die die Vertiefungen bilden, gewöhnlich
die Linsen davon abhalten, sich vollständig in die gewünschten,
vorgegebenen Positionen zu bewegen oder zu gleiten. Beispielsweise
werden in einem bekannten Verfahren Kontaktlinsen aus einem flüssigen Hydrogelmonomer gebildet,
welches in der Gegenwart eines inerten Verdünnungsmittels, wie Borsäureester,
polymerisiert wird, wie beschrieben in der U.S. 4,495,313. Das inerte
Verdünnungsmittel
füllt die
Räume in
der Hydrogellinse während
der Polymerisation aus, und das Verdünnungsmittel wird anschließend gegen
deionisiertes Wasser während
eines Hydratationsverfahrens ausgetauscht.
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Nachdem dieses Hydratationsverfahren
vollständig
ist, können
kleine Menge der Säuregruppen auf
der Linsenoberfläche
verbleiben. Wenn die Linse in die Vertiefung des Linsenträgers eingesetzt
wird, können
diese Säuregruppen
bewirken, daß die
Linse an der Oberfläche
der Schale des Trägers
anhaftet. Ohne Bewegungsfreiheit kann sich die Linse nicht vollständig in
die vorgegebene gewünschte
Position bewegen. Wenn dies passiert und die Linse anschließend unter
Verwendung eines automatischen Linseninspektionssystems inspiziert
wird, kann die Linse zurückgewiesen
werden, da sie außerhalb
des Sichtfeldes ist, oder kann anderweitig fälschlicherweise als irregulär oder nicht
perfekt identifiziert werden.
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In der EP-A-0 686 459 wurde eine
Lösung
für dieses
Problem beschrieben, wobei eine kleine Menge eines oberflächenaktiven
Mittels zu dem deionisierten Wasser zugefügt wurde. Das oberflächenaktive
Mittel vermindert die Reibung und verzögert die hydrophobe Anziehung
zwischen der Linse und der Oberfläche des Halters, welcher die
Vertiefung bildet, was hilft zu gewährleisten, daß die Linse
in die gewünschte,
vorgegebene Position gezogen wird.
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Jedes geeignete oberflächenaktive
Mittel kann in der Praxis der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise
kann das oberflächenaktive
Mittel Polyoxyethylen-20-Sorbitanmonooleat sein, gewöhnlicher
bekannt als Polysorbat 80, oder Tween 80 oder Tween 80kc.
Es ist gefunden worden, daß der
Zusatz von Tween 80 bei einer Konzentration von so niedrig wie 25
Teilen pro Million Teile der Lösung
es der Linse ermöglicht,
sich im Verpackungsträger 20 ohne Anhaften
zu bewegen. Größere Mengen
des oberflächenaktiven
Mittels können
verwendet werden, und beispielsweise kann die Gew.-%-Konzentration
des oberflächenaktiven
Mittels in der Lösung
zwischen 5,0% und 0,01% sein. Das oberflächenaktive Mittel kann in jedem
geeigneten flüssigen
Träger
gemischt sein, wie deionisiertem Wasser, um die gewünschte Lösung zu
bilden.
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Bevorzugt liegt die Konzentration
des oberflächenaktiven
Mittels in der Lösung
an dem unteren Ende des oben gegebenen Eereichs, und beispielsweise
kann die Konzentration des oberflächenaktiven Mittels unter 50
Teilen pro Million Teilen an deionisiertem Wasser sein. Die Verwendung
des oberflächenaktiven
Mittels bei dieser niedrigeren Konzentration hilft, jedes Schäumen oder
Blasenbilden des oberflächenaktiven
Mittels in der Lösung
zu vermeiden, oder zu vermindern, und hilft, anschließend die Konzentration
des oberflächenaktiven
Mittels unter einem vorgegebenen Gehalt zu verringern.
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Entgastes Wasser ist bevorzugt, um
die Bildung von Luft- oder Gasblasen zu vermeiden, wenn das Wasser
aus einer gepumpten Hochdruckfluidleitung in eine Niederdruckumgebung
(atmosphärisch) herauskommt.
Wenn deionisiertes Wasser verwendet wird, das nicht entgast worden
ist, können
sich kleine Luftblasen in der Verpackung bilden, bevor die Linse
transferiert wird, oder auf der Kontaktlinse, wenn sie zu dem Verpackungsträger transferiert
wird. Diese Blasen werden aus gelösten Gasen in dem deionisierten
Wasser gebildet, welche "gekeimt" werden durch die
Linse oder eine kleine Irregularität auf der Verpackungsträgeroberfläche.
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Die Vorrichtung zum Entgasen des
deionisierten Wassers ist in 12 und 13 veranschaulicht. 12 ist eine diagramatische
Veranschaulichung des Entgasungsmoduls, während 13 eine detaillierte Frontansicht der
Entgasungseinheit ist. Deionisiertes Wasser wird durch Einlaßleitung 112 von
einer Quelle deionisiertem Wassers bereitgestellt, welches die gleiche
Quelle sein kann wie diejenige, die zur Hydratation verwendet wird.
Falls es aus einem Behälter
abgezogen wird, kann eine optionale Pumpe 114 bereitgestellt
sein.
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Das deionisierte Wasser gelangt dann
durch Filter 118, um externe Teilchenkontaminate zu entfernen,
die in dem Wasser vorhanden sein können.
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Das deionisierte Wasser wird dann
dem Einlaß 121 der
Entgasungseinheit 122 bereitgestellt. Innerhalb der Entgasungseinheit
wird das deionisierte Wasser entlang einer Vielzahl von Röhren 124 aufgeteilt
und dann in einem Entgasungseinheitsauslaß 126 wieder vereinigt.
Die Entgasungseinheit wird unter einem niedrigen Umgebungsdruck,
typischerweise von 4 bis 25 Torr, betrieben, welcher über eine
Vakuumpumpe 128 bereitgestellt wird. Diese Vakuumpumpe
ist an der Entgasungseinheit 122 über Leitung 130 angefügt und gibt
die überschüssige Luft
aus der Entgasungseinheit mittels Leitung 132 ab.
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Nachdem das deionisierte Wasser Entgasungseinheit 122 über Abgabeleitung 126 verläßt, gelangt
es durch Leitung 136(a), (b) in Verteiler 138(a), (b).
Die Verteiler werden als eine gemeinsame Quelle verwendet, um eine
Vielzahl von Präzisionsdosierungspumpen 140 zu
versorgen, die einzelne Kontaktlinsenverpackungsträger an der
Dosierungsstation 16 und der Robotertransferanordnung 102,
die auf Robotertransfervorrichtung 100 montiert ist, befüllen. Die
Pumpen 140, die verwendet werden, um das entgaste und deionisierte
Wasser zu Verteiler 138 zu pumpen, sind F.M.I.-Pumpen (Fluid
Metering, Inc., Oyster Bay, New York), die an Antriebseinheiten montiert
sind, die hergestellt sind von Oyster Bay Pump Works, Inc., Oyster
Bay, New York. Diese Pumpen stellen Präzisionsdosierungen von entgaster
und deionisierter Wasserlösung
bereit, um die Verpackungsoberfläche
vorzunässen,
wodurch eine Blasenbildung und ein Linsenanhaften vermindert werden,
um ein Überbefüllen (d.
h. Wasser auf dem Versiegelungsbereich der Verpackung) zu vermeiden und
den geeigneten Wassergehalt für
das Inspektionssystem zu fördern.
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Sich nun wendend zu 13, ist dort in größerem Detail die Monomerentgasungseinheit 122 gezeigt.
Die Entgasungseinheit ist umfaßt
von einer Druckgrenze, bestehend aus einer äußeren zylindrischen Wand 144,
einer Oberplatte 146 und einer Unterplatte 148.
Enthaltend innerhalb der zylindrischen Seitenwand 144 ist
eine Öffnung 130,
welche mit einer Vakuumpumpe 128 (nicht gezeigt) verbunden
ist.
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Oberplatte 146 und Unterplatte 148 sind
an den zylindrischen Seitenwänden 144 durch
die Verwendung von Flanschen 150, zusammengedrückt auf
O-Ringen 152 und 154, die auf den Unter- bzw. Oberplatten
gefunden werden, angefügt.
Ein Zusammendrücken
der O-Ringe und die Anfügungen
der Platten 146 und 148 an Flansche 150 wird
erreicht durch Bolzen 156, die die Platten an die Flansche
anfügen.
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Durch die Oberplatte 146 führt die
Wassereinlaßleitung 121.
Diese Einlaßleitung
gelangt durch die Oberplatte 146, teilt sich innerhalb
der Kammer 122 mittels eines "Y"-Verbinders
in zwei oder mehr Leitungen 157 von gleicher Länge. Leitungen 157 sind
bevorzugt von gleicher Länge,
um einen gleichen Rückdruck
bereitzustellen, was in einem gleichen Fluß durch beide Leitungen zu
zwei separaten Verteilerköpfen 158 resuliert.
Jeder dieser Verteilerköpfe
ist mit zehn Siliziumröhren 160 verbunden,
welche für
Gas permeabel sind. Die Röhren 160 sind
in einer 3-4-3-Versatzanordnung angeordnet, 0,300 Abstand von Mitte
zu Mitte. Der Fluß durch
die Röhren ist
vom Boden aufwärts,
um die Röhren
zu befüllen und
nicht Leerräume
in der Flüssigkeit
mitzureißen. Ein
statischer Mischer 170 ist in jeder der Röhren 160 bereitgestellt,
um die Effizienz des Massentransfers zu steigern. Diese statischen
Mischungen werden hergestellt von Delrin, ¼-Inch im Durchmesser und
6 Inch lang, wie hergestellt von Koflo, Inc., aus Carrie, Ill.
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Die interne Struktur der Entgasungseinheit liegt
weg von dem Boden der Kammer mit Leitung 167 aus rostfreiem
Stahl, tragend Delrin-Blöcke 168 an
der gewünschten
Separation, und diese Blöcke tragen
wiederum Verteiler 158 und 162, enthaltend dazwischen
permeable Röhren 160 für ausgedehntes
Gas. Alternativerweise kann die Entgasungseinheit vom Oberflansch 146 herunterhängen.
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Während
ihrer Verweilzeit in dem Siliziumrohr 160 in der Niederdruckentgasungskammer 144 migrieren
gelöste
Gase aus dem deionisierten Wasser durch Röhrenwand 160, werden
abgezogen durch die Vakuumpumpe durch Kammerauslaß 130. Wenn
das Wasser das Oberteil der Kammer erreicht, ist es im wesentlichen
frei an gelösten
Gasen.
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Die Siliziumröhren in der Nähe des Oberteils der
Kammer sind verbunden an zweite Verteilerköpfe 162, welche Siliziumröhren 160 zurück in gemeinsame
Röhren 164 vereinigen.
Diese Röhren
können ebenfalls
hergestellt sein aus Silizium, oder können hergestellt sein aus einem
undurchlässigen
Material. Sie sind von der gleichen Länge, um Druckunterschiede zu
vermeiden, welche in Flußungleichgewichten
resultieren könnten.
Röhren 164 werden dann
verbunden auf eine "Y"-Weise, um einen
einzelnen Entgasungseinheitsauslaß 26 bereitzustellen.
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Das bevorzugte Material für die gaspermeablen
Röhren
sind STHT-Röhren,
hergestellt von Sanitech, Inc., aus Andover, NJ, aus Q74780-Silikonkautschuk
von medizinischer Qualität,
hergestellt von Dow Corning aus Midland, MI.
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Die Vorrichtung wird so angeordnet,
daß jeder
Satz an Röhren 124 zehn
Röhren
enthält,
jede ¼ Inch
im inneren Durchmesser mit einer Wanddicke von 1/32 Inch, mit einer
Durometerhärte
von 80.
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Vorinspektionsvorbereitung
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Die Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung, welche die Kontaktlinsen zur Inspektion und anschließendem Verpacken
vorbereitet, wird am besten in 1 veranschaulicht,
welche eine vergrößerte Ansicht
eines Bereichs der Vorrichtung ist, die in 2 und 3 veranschaulicht
ist, mit besonderer Betonung auf den Übergang zwischen der Hydratationsstraße und der
Nachhydratationsstraße
der vorliegenden Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere angepaßt zur Verwendung
in Verbindung mit der Erfindung, wie sie in der EP-A-0 686 488,
auf die oben Bezug genommen wurde, offenbart ist.
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Wie in 1 veranschaulicht,
wird ein zweiter Hydratationsträger 860 mit
einer oberen Kammerplatte, die darauf montiert ist, in die Separationsstation 120 zum
Entfernen der oberen Kammerplatte vorwärtsgetrieben und wird überführt zu dem
Rückführfördermittel 141.
Die Hydratationsbasis taucht aus der Separationsstation 120 zu
der Position auf, die bei 860(a) veranschaulicht ist, mit
einer Vielzahl, von z. B. zweiunddreizig, Kontaktlinsen 8 darin,
wobei eine einzelne Linse in jedem der konvexen Linsenträger daran
angefügt
ist. Eine Gelenkrobotertransfervorrichtung 100 mit einer
anpaßbaren
4-x-8-Anordnung 102 von konvexen Linsenträgern ordnet
die Anordnung dann über
dem zweiten Hydratationsträger 860(a),
wie in 6 und 7(a) veranschaulicht ist.
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Wie in 7(a) veranschaulicht,
wird eine einzelne Kontaktlinse 8 innerhalb des konkaven
Linsenträgers 861 getragen
und wird sofort unterhalb eines konvexen Linsenträgerelements 104,
welches auf der 4-x-8-Anordnung 102 montiert ist, positioniert.
Der konkave Träger 861 schließt wenigstens eine Öffnung 862 zum
Einbringen eines Fluids zwischen der Oberfläche des konkaven Linsenträgerelements
und der Linse 8 ein. Das Fluid wird durch einen Kanal 866 geliefert,
der in der unteren Seite des oberen Plattenbauteils 867 eingeschnitten
ist, welcher mit einem Fluidverteiler und einer Vielzahl von aufrechtstehenden
Fluidverbindern 863 in Verbindung steht, welche sich oberhalb
der Oberfläche
der konkaven Linsenträgerelemente 861 erstrecken,
wie am besten in 6 veranschaulicht
ist. Die Fluidverbinder 863 sind angepaßt, um mit Fluidkupplungen 864 in
Eingriff zu sein, die auf der Unterseite der 4-x-8-Anordnung 102 gebildet
sind. Jede dieser Kupplungen ist mit einem Fluidkanal 874 verbunden,
welcher ein Transferfluid für
den Transfer der Kontaktlinse 8 von der konkaven Linsenaufnahmeeinrichtung 861 zu
der konvexen Linsenaufnahmeeinrichtung 104 liefert.
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In der Ausführungsform, die in 6 veranschaulicht ist, und
insbesondere für
den Transfer von Kontaklinsen von dem Hydratationsträger 860 zu
der Roboteranordnung 102, ist ein pneumatischer Fluidtransfer
wünschenswert,
und somit stellen Kanäle 874 kompressierte
Luft für
die Kupplungsbauteile 864 bereit, welche wiederum die kompressierte
Luft zu Fluidkupplung 863 zu dem Kanaldurchgang 866 und
die Öffnung 862 liefern.
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Wie in 7(a) veranschaulicht,
ist die Kontaktlinse 8 noch feucht, welche kurz zuvor hydratisiert und
in der Hydratationsstation gespült
worden ist. Ferner ist die Linse mit deionisiertem Wasser mit einer
kleinen Menge an oberflächenaktivem
Mittel darin hydratisiert worden, welches vorteilhaft eingesetzt werden
kann, um die Handhabung der feuchten Kontaktlinse durch Zentrieren
der Linse innerhalb der konkaven Oberfläche der Linsenaufnahmeeinrichtung 861 zu
fördern.
Wenn die Luftdruckleitungen 874 betrieben werden, wird
ein Luftzug durch die Öffnung 862 auftreten
und die Kontaktlinse nach oben von der Oberfläche des konkaven Trägers und
in Eingriff mit dem konvexen Linsenträgerelement 104 anheben.
Während
die Linse an dem Element 104 mit oder ohne dem oberflächenaktiven
Mittel anhaften wird, befeuchtet das oberflächenaktive Mittel die Oberfläche des
konvexen Trägerelements 104 und fördert eine
Anhaftung daran aufgrund der Oberflächenspannung des deionisierten
Wassers und des umgebenden atmosphärischen Drucks. Bei dem Transfer
ist es wünschenswert,
jedes der konvexen Trägerelemente 104 innerhalb
1,5 mm der Linse zu positionieren, um einen unmittelbaren und genauen Transfer
zu gewährleisten.
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Nach Transfer der Linse 8 zu
dem konvexen Element 104 bewegt die Robotertransfervorrichtung dann
die Anordnung der Linsen zu einer "Blasenabblas"-Station 70, die in 3 veranschaulicht ist. In 1 liegt die 4-x-8-Anordnung 102 über der
Station 70.
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Die Blasenabblasstation 70 schließt eine Verteileranordnung
ein, die ähnlich
ist zu dem Verteiler 860, mit einer Vielzahl von Napfbauteilen 106,
von denen jedes eine konkave Oberfläche 108 von etwa der
gleichen Konfiguration wie die konvexe Oberfläche des zweiten Linsenträgerelements 104 aufweist. Während eine
konkave Oberfläche,
wie eine Oberfläche 108,
als wünschenswert
gefunden worden ist, wird eine einzelne Strahlvorrichtung ebenfalls
die gleiche Funktion bereitstellen. Die konkave Oberfläche 108 schließt ebenfalls
wenigstens eine Öffnung 110 ein,
die darin definiert ist, zum Eintritt von kompressiertem Fluid durch
einen mittigen Durchgang 109, der in dem Napfbauteil gebildet
ist. Die Verwendung einer kleinen Menge eines oberflächenaktiven Mittels
in dem deionisierten Wasser fördert
den Transfer der Linse von den ersten zu den zweiten Trägerelementen,
ermöglicht
jedoch ebenfalls die Bildung von kleinen Luftblasen 105 in
der Schicht von deionisiertem Wasser, welches die Kontaktlinse 8 beschichtet.
Durch Unterwerfen der Linse einem Strahl von kompressiertem Fluid
wandern die kleinen Blasen 105 nach außen und entfernen sich vor
dem Transfer der Linse zu dem Inspektionsträger. Ein Entfernen der Luftblasen
ist wünschenswert,
um fälschliche
negative Berichte aus dem automatischen Linseninspektionssystem
zu vermeiden, welches verwendet wird, um die Linsen zu inspizieren.
Während kompressierte
Luft in der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird, ist deionisiertes Wasser ebenfalls
geeignet.
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Verpackungsträgerdosierung
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Wie früher in bezug auf 12 uns 13 beschrieben wurde, wird deionisiertes
Wasser in einer Entgasungseinheit 122 entgast und über eine
Vielzahl von Präzisionsdosierungspumpen 140 zu
einer Dosierungsstation 16 für deionisiertes Wasser verteilt,
was vollständiger
in 14 und 15 veranschaulicht ist. Wie
in 15 veranschaulicht,
trägt ein Gummiförderband 12(a) mit
einem Paar von Bändern die
Inspektionsträger 10 von
dem Verpackungsträgerbeladungsbereich 11 (veranschaulicht
in 3) zu der Dosierungsstation 16 für deionisiertes
Wasser. Ein pneumatischer Stopp 170 mit einem Paul 171 (paul)
wird verwendet, um eine Reihe von Inspektionsträgern 10 stromaufwärts der
Dosierungsstation 16 zu halten. Wenn ein neuer Inspektionsträger 10 zu beladen
ist, zieht der pneumatische Stoppmechanismus 170 den Paul 171 zurück, was
ermöglicht,
daß der
Inspektionsträger 10 in
die Dosierungsstation auf Förderband 12(a) getragen
wird. Ein separater Satz von Backen, die auf einem pneumatischen
Verschlußmechanismus 172 (veranschaulicht
in 1) montiert sind,
greift in die Inspektionspalette 10 ein und hält sie fest
in Position zur Verpackungsdosierung. Eine Vielzahl von Dosierungsdüsen 174 ist
auf einem sich horizontal hin- und herbewegenden Balkenträgerbauteil 176 montiert
und ist mit den F.M.I.-Pumpen 140 aufgrund einer Vielzahl
von Röhrenbauteilen 178 mit
einer separaten Pumpe für
jede Düse
verbunden. Jedes der Düsenbauteile 174 endet
in einer Teflonnadel von sechzehn Gauge mit einem Innendurchmesser
von 0,045 Inch–0,048
inch, welche unmittelbar oberhalb der Verpackungsträger 20 aufgehängt ist,
und insbesondere oberhalb des Schalenbauteils 36. Bei Betrieb
bewegt ein pneumatischer Zylinder 180, welcher fixierbar
auf Trägerrahmen 181 und 182 befestigbar
ist, ein Beförderungsbauteil 184,
vertikale Träger 185, 186 und
den horizontal montierenden Balken 176 hin und her, um
es den Teflonnadelspitzen zu ermöglichen,
in die vertieften Schalen 36 der Verpackungsträger 20 abgesenkt zu
werden. Die Spitzen werden nach unten hin- und herbewegt, und etwa
600 μl entgastes
und deionisiertes Wasser werden dadurch injiziert, um die Schale 36 teilweise
zu füllen.
Nachdem die Schalen mit der gewünschten
Dosierung befällt
sind, wird der pneumatische Zylinder 180 betrieben und
der sich hin- und herbewegende Trägerbalken 176 wird
angehoben, um die Teflonnadeln aus den Verpackungsträgern 20 frei
zu heben. Die Verwendung einer sich hin- und herbewegenden Dosierungsnadel
eliminiert eine Bewegung oder ein Spritzen beim Dosieren des entgasten
und deionisierten Wassers. Übermäßiges Bewegen
oder Spritzen kann ebenfalls zu der Zunahme von Luft und der Bildung
von Luftblasen führen,
welche ein fälschliches
negatives Inspektionssignal erzeugen können. Der Inspektionsträger 10 wird
dann vorwärtsgetrieben
aus der Dosierungsstation 60 zu dem Ende des Fördermittels 12(a),
wo es in ein Schiebefördermittel 17 eingreift,
angetrieben über
einen Servomotor, welches die Inspektionsträger 10 über eine
Plattform 190 aus rostfreiem Stahl zu dem Linsenbeladungsbereich 18 schiebt.
Der Linsenbeladungsbereich 18 ist spezifisch entwickelt,
um zwei Inspektionspaletten 10 aufzunehmen und eine mechanisch
gekuppelte Anordnung von zweiunddreißig Verpackungsträgern zur
Aufnahme von zweiunddreißig
einzelnen Kontaktlinsen bereitzustellen. Wenn diese zwei Inspektionspaletten 10 in
der Linsentransferposition 18 sind, greifen spitz zulaufende
Stifte (nicht gezeigt) in Registraturaushöhlungen auf den Paletten (zwei
pro Palette) ein und stellen ein genaues Positionieren während des
Linsentransfers bereit.
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Während
2-x-8- und 4-x-8-Anordnungen in dem Nachhydratationsverarbeitungsabschnitt
der vorliegenden Erfindung verwendet worden sind, wird verstanden,
daß eine
Vielzahl von Anordnungskonfigurationen in der Praxis der vorliegenden
Erfindung verwendet werden könnte.
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Die 4-x-8-Anordnung der Hydratationsträger 860 ist
verschieden von der 4-x-8-Anordnung der Verpackungsträger in dem
Linsenbeladungsbereich 18. Die zweite 4-x-8-Anordnung 102,
die auf einem Robotertransfermittel 100 montiert ist, ist
anpaßbar, um
die erste 4-x-8-Anordnung
in dem zweiten Hydratationsträger 860 aufzunehmen,
welcher 30 mm Zentren zwischen Linsen aufweist, und der "Blasenabblas"-Station 70,
und dehnt sich dann auf 30-x-50 mm
Zentren aus, welches die Abmessung der dritten 4-x-8-Anordnung bei
dem Linsenbeladungsbereich 18 ist, wie im folgenden in
bezug auf 8 und 9 beschrieben werden wird.
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Wie veranschaulicht in 8 und 9 ist die 4-x-8-Anordnung 102 in
einer ausgedehnten Konfiguration in 8 und
in einer zusammengefallenen Konfiguration in 9 veranschaulicht. Die Anordnung 102 schließt zweiunddreißig konvexe
Linsenträgerelemente 104 ein,
wie zuvor in bezug auf 6 und 7 beschrieben wurde. Entlang
der Mittellinie der Anordnung sind vier Fluidkupplungsbauteile 864, welche
in Kanäle 863 auf
dem zweiten Hydratationsträger 860 eingreifen.
Die Anordnung ist hergestellt aus vier getrennten Straßen oder
Elementen 190–193,
von denen jede acht konvexe Träger 104 trägt. Jedes
der linearen Bauteile 190–193 ist für eine Hin-
und Herbewegung entlang interner Führungsstangen 194 und 195 montiert,
wie vollständiger
in 8 veranschaulicht
ist. Ein pneumatisches Spannfutter 196, 197 ist
auf jeder Seite der Anordnung positioniert, und bei Betätigung dreht
es die äußersten
Bauteile 190, 193 entlang der Führungsstangen 194, 195 nach
außen,
wie es in 8 veranschaulicht
ist. Jede der äußersten
Anordnungen 190, 193 trägt ebenfalls ein Paar von inneren
Gleitstopps, von denen eines in 8 bei
198 veranschaulicht ist, welches die innersten linearen Bauteile 191 und 192 nach
außen
dreht, wobei das lineare Bauteil 190 lineares Bauteil 191 dreht
und lineares Bauteil 193 lineares Bauteil 192 dreht.
Druckfedern 199 unterstützen das
Trennen der linearen Bauteile der Anordnung.
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Es sollte ebenfalls erwähnt werden,
daß die Anordnung 102 drehbar
um Drehtisch 103 ist, um die richtige Orientierung der
Anordnung bereitzustellen, wenn Linsen aus der Hydratationsstation
zu dem Linsenbeladungsbereich transferiert werden. Die Robotertransfervorrichtung 100 schließt ebenfalls
erste und zweite Gelenkarme 107, 109 ein, und
einen vertikalen Arm 105 mit einem sich hin- und herbewegenden
Servomotor 106 (s. 2),
der darin montiert ist, welcher eine vollständige dreidimensionale Bewegung
der 4-x-8-Anordnung
zwischen jedem der zahlreichen Transferpunkte ermöglicht,
welche die Robotertransfervorrichtung bedient. Wie veranschaulicht in 2 ist das Gewicht der 102
im wesentlichen durch eine vorbelastete Feder 108 versetzt,
welche viel des Gewichts des Arms 105 und der Anordnung 102 trägt, wodurch
die Belastung auf den vertikalen Servomotor 106 vermindert
wird.
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Jedes der konvexen Linsenträgerbauteile 104 schließt ebenfalls
einen inneren Kanal 110 ein, der in wenigstens einer Öffnung 111 endet,
welche verwendet werden kann, um ein Fluid zwischen dem konvexen
Linsenträgerelement
und der Kontaktlinse 8 einzubringen. Wenn die Anordnung 102 über der Vielzahl
von Linsenträgerelementen
an dem Linsenbeladungsbereich 18 positioniert wird, werden
die Anordnungsbauteile 191–193 ausgespreitzt,
um jedes der konvexen Linsenträgerelemente 104 mit
einem assoziierten Verpackungsträger
unmittelbar darunter auszurichten, und eine kleine Menge, nominell 300 μl, entgastes
und deionisiertes Wasser wird durch Präzisionsdosierungspumpen 140 durch
Kanal 110 gepumpt, um die Kontaktlinse 8 aus dem
konvexen Träger 104 zu
der Schale 36 des Verpackungsträgers 20 zu transferieren.
Wiederum ermöglicht
die Verwendung von entgastem deionisiertem Wasser einen Transfer
der Linse, ohne die Entwicklung von kleinen Luftblasen aus gelösten Gasen
in dem deionisierten Wasser zu riskieren, die ansonsten auf der Kontaktlinse 8 "keimen" könnten. Nachdem
die Linsen 8 zu dem Verpackungsträger 20 transferriert
worden sind, fällt
die 4-x-8-Anordnung 102 zusammen durch Betätigen von
Luftspannfuttern 196, 197, um die Anordnung zu
einer Konfiguration zurückzuführen, die
mit der Konfiguration des Hydratationsträgers 860 zusammenpaßt.
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Wenn beide Paare der Inspektionsträger 10 an
dem Linsenbeladungsbereich 18 beladen worden sind, transferiert
ein über
einen zweiten Servomotor betriebener Schiebearm 18(a) beide
Paletten aus dem Linsenbeladungsbereich zu einem Arbeitsbühnenbereich 19(a),
wie in 1 veranschaulicht
ist. Beim Arbeitsbühnenbereich 19(a) vereinzelt
ein Überkopfdoppelachsentransportträger 21 einen
der Inspektionsträger
und nimmt eine einzelne Palette 10 zum Transfer zu der
automatischen Linseninspektionsstation 15 auf, wie in 1 und 3 veranschaulicht ist. Der Überkopftransport 21 ist
ein Doppelachsen-Häuser-Transport-Mechanismus und wird
verwendet, um das automatische Linseninspektionssystem 15 von
dem Rest der Nachhydratationsstraße zu isolieren. Durch Verwendung
eines Doppelachsentransportmechanismus kann die Palette 10 sanft
zu dem automatischen Linseninspektionssystem befördert werden und vermeidet
dadurch jegliche Vibration, die ansonsten die Inspektionsergebnisse
beeinträchtigen
könnte.
Nachdem die erste Palette 10 aus dem Arbeitsbühnenbereich 19(a) gehoben
worden ist, bewegt ein Schiebearm 19 die verbleibende Palette 10(b) in
den Arbeitsbühnenbereich 19(a) zum Transfer
durch den Doppelachsentransportmechanismus 21 zu dem automatischen
Linseninspektionssystem 15, wie in 2 und 3 veranschaulicht
ist.
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In dem automatischen Linseninspektionssystem,
das in 3 veranschaulicht
ist, wenn die Inspektionsträger
durch das System durch Förderungsmittel 15(b) befördert werden,
wird ein Lichtstrahl oder -puls von Quellen 15(c) und durch
eine Linse gelenkt, um auf einem Schirm (nicht gezeigt) gerichtet
und fokussiert zu werden, um ein Bild der Linse darunter zu erzeugen.
Bevorzugt schließt
der Schirm eine Anordnung von Pixeln ein, von denen jeder ein entsprechendes
elektrisches Signal erzeugt, das proportional ist zu oder die Intensität des Lichteinfalls
auf dem Pixel repräsentiert.
Solche elektrischen Signale werden dann verarbeitet, um zu bestimmen,
ob die Linse zur Endverbraucherverwendung annehmbar ist. Jede geeignete
Vorgehensweise kann verwendet werden, um die elektrischen Signale
von der Pixelanordnung zu verarbeiten und zu analysieren; und beispielsweise
sind geeignete Vorgehensweisen in der EP-A-0 604 179 und der EP-A-0 604
174 offenbart.
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Wie in 3 veranschaulicht
ist, werden getrennte Systeme verwendet, um die sechzehn Linsen,
die in einem Inspektionsträger 10 getragen
werden, zu inspizieren. Nach Vervollständigung des Tests für die letzte
Linsenreihe sendet das automatische Linseninspektionssystem einen
Datenblock mit den Sichtinspektionsergebnissen zu der programmierbaren
Verknüpfungssteuerung,
die verwendet wird, um die Linsen zur Verpackung zu konsolidieren.
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Nachdem die Linsen durch das automatische
Linseninspektionssystem 15 inspiziert worden sind, wird
die Inspektionspalette durch den zweiten Doppelachsenüberkopftransport 22 angehoben
und auf Beförderungsmittel 12(b) angeordnet
zum Transport zu der Entfernungsstation 24 für deionisiertes Wasser.
Das deionisierte Wasser wird entfernt durch eine speziell konfigurierte
Düse, wie
sie in EP-A-0 618 063 beschrieben wird.
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Wie zuvor beschrieben, wird das deionisierte Wasser
verwendet, um die Linse innerhalb des Verpackungsträgers während des
Inspektionsverfahrens zu zentrieren, wird jedoch vor dem Verpacken
entfernt, um eine genaue Dosierung einer gepufferten Salzlösung in
der Endverpackung zu ermöglichen, wie
im Detail hierin im folgenden beschrieben werden wird.
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Nach Entfernen des deionisierten
Wassers werden die Linsen, Verpackungsträger und Inspektionspalette
zu dem Verpackungsentfernungsaufnahmepunkt 25 transportiert,
welcher die Inspektionspalette 10 einspannt, um es einer
zweiten Robotertransfervorrichtung 200 zu ermöglichen,
die Verpackungsträger
und Linsen von diesem zu entfernen.
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Der Konsolidierungspuffer
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Wie in 2, 3 und 16 veranschaulicht ist, wird die zweite
Robotertransfervorrichtung 200 benachbart Beförderungsmitteln 12, 13 angeordnet
und hat darauf eine 2-x-8-Anordnung 202 von sechzehn unabhängig betätigbaren
Vakuumgreifmitteln montiert. Inspektionspalette 10(b) wird
entlang Beförderungsmittel 12 zu
einem vorgegebenen Produktaufnahmepunkt 25 befördert, wie
in 3 veranschaulicht
ist, und die 2-x-8-Anordnung 202 wird oberhalb davon positioniert,
um jedes der sechzehn Produkte aus dem Inspektionsträger 10(b) zu
entfernen, unmittelbar folgend dem Entfernen des deionisierten Wassers,
wie zuvor in bezug auf 3 beschrieben
worden ist.
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In der Praxis der vorliegenden Erfindung
wird eine programmierbare Verknüpfungssteuerung
verwendet, um die verschiedenen Bauteile der vorliegenden Erfindung
zu steuern, und empfängt
ein Sichtdatenblock aus dem automatisierten Inspektionssystem mit
einem Kennzeichensatz für
jedes der Produkte im Inspektionsträger 10(b), das außerhalb der
Produktspezifikation ist.
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Nachdem die Produkte 20 aus
dem Inspektionsträger 10(b) entfernt
worden sind, positioniert die Robotertransfervorrichtung 200 die
2-x-8-Anordnung über
Beförderungsband 14 und
gibt die außerhalb der
Spezifikation liegenden Produkte selektiv ab. Solche Produkte werden
dann von Beförderungsmittel 14 für eine anschließende Zerstörung oder
ein Recyceln entfernt.
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Die Robotervorrichtung 200 ordnet
dann die verbleibenden Produkte auf einem Vakuumkonsolidierungspuffer 230 an,
wie er bei 230(c) bezeichnet ist. Der Vakuumkonsolidierungspuffer
der vorliegenden Erfindung wird in bezug auf 16–19 beschrieben, in denen 230(a), (b) diagramatisch
ein Paar von länglichen
Vakuumschienen darstellen, die durch Gehäusebauteile 231(a), (b) definiert
sind, welche Vakuumräume 242(a), (b) einschließen und
welche eine Vielzahl von Vakuumschlitzen 244(a), (b) definieren.
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Die Produktanordnung, wie sie bei 230(c) abgesetzt
wird, schließt
Zwischenräume
oder zufällige
Variationen in dem Produktfluß ein,
was aus dem Entfernen der defekten Produkte aus dem seriellen Produktfluß resultiert.
Der Vakuumkonsolidierungspuffer 230 schließt ein Paar
von pneumatischen Produktaufhaltern 232, 234 ein,
welche verwendet werden, um die Produktgruppe 230(c) mit
den anderen bereits konsolidierten Produkten auf der Konsolidierungsschiene 230 zu
konsolidieren.
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Jeder der pneumatischen Aufhalter 232, 234 wird
unabhängig
in der Richtung von Pfeil C vorwärtsbewegt,
bis jeder Produktstrom konsolidiert ist, wodurch Zwischenräume oder
Lücken
in dem Produktstrom eliminiert werden, welche aus der Inspektion
und Zurückweisung
von defekten Produkten resultieren. Beispielsweise, wenn Produkt 20(f) auf Produkt 20(g) trifft,
wird sich der gesamte Produktstrom, angetrieben durch Produktaufhalter 232,
vorwärtsbewegen
und einen optischen Sensor 236 auslösen, welcher ein Kontrollsignal
für die
programmierbare Verknüpfungssteuerung
erzeugt, um den Produktaufhalter 232 zu deenergenisieren
und den Aufhalter zu der anfänglichen
Startposition zurückzuführen. Ebenfalls
erzeugt ein optischer Sensor 238 ein ähnliches Umkehrsignal für Produktaufhalter 234, wenn
der zweite Produktstrom konsolidiert worden ist. Nach der Konsolidierung
der Produkte führt
ein separater indexierender Mechanismus 240 beide Produktströme in der
Richtung von Pfeil D zu einem vorgegebenen Registraturpunkt für ein folgendes
Roboterhandhaben zurück.
In der vorliegenden Erfindung schließt der Konsolidierungspuffer 230 ein
Paar von Vakuumschienen 230(a), 230(b) ein, welche leicht
das Produkt greifen, um eine gleitende Bewegung des Produkts entlang
der Schienen in Antwort auf die Produktaufhalter 232, 234 zu
ermöglichen, welche
jedoch ein "Überdecken" oder Überlappen von
benachbarten Kanten von Produktverpackungen verhindern, welche ansonsten
während
der Konsolidierung auftreten könnten.
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Wie in 18 und 19 veranschaulicht ist, sind
die Produktaufhalter 232, 234 auf pneumatisch betriebenen
Wagen montiert, von denen einer in Frontansicht von 18 und von denen zwei in der Aufsicht
in 19 sichtbar sind.
Die Wagen schließen
einen stablosen Zylinder 250 ein, der zur Hin- und Herbewegung
auf pneumatischem Zylinder 252 montiert ist und durch Führungsstangen 251 geführt wird.
Die Produktaufhalter 232, 234 werden jeweils auf
den entsprechenden Wagen über
ein Paar von parallelen Stangen 254(a), (b) 254(c), (d) montiert, welche
montiert werden zur Hin- und Herbewegung innerhalb von Gehäusen 250(a), (b).
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Der Produktstrang wird in der Richtung
von Pfeil C vorwärtsbewegt,
bis sie einen oder beide der optischen Sensoren 236, 238 auslösen. Wenn
die optischen Sensoren ausgelöst
werden, kehrt die programmierbare Verknüpfungssteuerung die pneumatische
Spannung auf dem stablosen Zylinder 252 um, und der Wagen 250 wird
dann zu seiner ursprünglichen
Position zurückgezogen,
wie es in 18 veranschaulicht
ist. Zusätzlich
wird ein Nähesensor (nicht
gezeigt) an dem Ende des Hubs ein Signal erzeugen, um die Richtung
des Wagens 250 umzukehren, wenn kein Produkt auf einer
der beiden Konsolidierungspufferschienen 230(a), (b) abgeschieden worden
ist.
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Nachdem die jeweiligen Produktströme vorwärtsbewegt
worden sind aus Position 230(c), um den optischen Sensor 238 zu
betätigen,
wird ein produktindexierender Mechanismus 240 betätigt, um den
Produktstrang zu einer vorgegebenen Stelle zur Registratur mit der
dritten Robotertransfervorrichtung 300 zurückzuführen, welche
Produkt auf den verpackungsindexierenden Tisch 400 transferiert.
Der produktindexierende Mechanismus 240 schließt einen pneumatischen
Zylinder 264 ein, welcher eine Schiebstange 266 und
eine Schieberplatte 262 in Eingriff mit dem Produktstrom
auf den Vakuumkonsolidierungsschienen betätigt. Der Produktschieberarm 262 führt dann
die Vorderkante des ersten Verpackungsträgers auf jeder Vakuumschiene
zu einer vorgegebenen Indexposition zur Registratur mit der 2-x-5-Anordnung 302 zurück, welche
auf der Verpackungsrobotertransfervorrichtung 300 montiert ist.
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Verpackungstransfer
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Eine Verpackungszuführrobotorhandhabungsvorrichtung 300 ist
zwischen dem Konsolidierungspuffer 230 und einer Verpackungsstation 400 angeordnet,
und ist ausgerüstet
mit einer Anordnung 302, welche zehn Vakuumgreifmittel
enthält,
die in einer 2-x-5-Matrix angeordnet sind. Die 2-x-5-Anordnung 302 wird
zunächst über Produktgruppe 20(d) positioniert,
und die Vakuumgreifmittel werden betätigt, um die ersten zehn Produkte
aus dem Vakuumkonsolidierungspuffer 230 abzuziehen. Die Verpackungsroboterhandhabungsvorrichtung 300 positioniert
die 2-x-5-Anordnung und Produktgruppe 20(d) dann über Position
1 auf dem indexierenden Verpackungstisch 400 und läßt die Anordnung
von Produkten auf Trägerpalette 410 fallen,
die auf dem indexierenden Verpackungstisch 400 montiert
ist.
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Während
der Verpackung dreht der indexierende Verpackungsdrehtisch 400 Trägerpaletten 410 von
Position zu Position, um zu ermöglichen,
daß die Produkte
folgenden Verpackungsschritten unterliegen können. In dem Falle, daß eine Fehlfunktion
oder Verzögerung
bei dem Betrieb des indexierenden Verpackungsdrehtisches 400 vorliegt,
kann das eintretende Produkt, das auf Konsolidierungspuffer 230 ankommt,
temporär
in einem Pufferbereich 308 gelagert werden, welcher eine
Vielzahl von Pufferpaletten 310 aufweist, die darin positioniert
sind. Wenn der Verpackungsindextisch 400 den Betrieb wieder
aufnimmt, wird die Verpackungsroboterhandhabungsvorrichtung 300 dann
Produkte in die 2-x-5-Anordnungen von
den Pufferpaletten 310 zu der Trägerpalette 410 auf
einer Zuerst-hinein-Zuerst-heraus-Basis
transferieren.
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Falls das Produkt, das gehandhabt
wird, zeitempfindlich ist, kann die programmierbare Verknüpfungssteuerung
eine Zeitmarkierung erzeugen, mit der jede Produktanordnung versehen
wird, wenn sie von einer gegebenen Verarbeitungsstation zu einer folgenden
Verarbeitungsstation transferiert wird. Somit kann eine Zeitmarkierung
auf dem Produkt angeordnet werden, wenn es inspiziert wird, oder
wenn es zu dem Pufferbereich 308 transferiert wird. Wenn
das Produkt zu Puffer 308 transferiert wird, werden die
X, Y-Koordinaten
der Anordnung ebenfalls mit der Zeitmarkierung gespeichert. Wenn
die zeitempfindliche Zuweisung abläuft, bevor der Verpackungsindextisch 400 den
Betrieb wieder aufgenommen hat, wird die Verpackungsroboterhandhabungsvorrichtung 300 dann
empfindliches Produkt mit abgelaufener Zeit verwerfen, und wird
lediglich Produkt, welches die zeitempfindlichen Kriterien erfüllt, zu
der Trägerpalette 410 transferieren.
Ebenfalls, wenn ein Problem in der Herstellungsstraße in einer
unmäßigen Anzahl von
Produkten resultiert, die zurückgewiesen
werden, so daß weniger
als fünf
Produkte auf jedem Konsolidierungsstrang 230(a), (b) bei
Position 20(d) verfügbar
sind, wird die Roboterhandhabungsvorrichtung 200 dann Produkt
transferieren, wie notwendig ist, um Produktströme auf beiden Seiten des Verpackungskonsolidierungspuffers 230 auszugleichen, und
wird dadurch ein Entfernen von Produkt als eine 2-x-5-Produktanordnung
ermöglichen.
Pufferbereich 308 wird etwa fünfzig Paletten für eine Zwischenlagerung
aufnehmen, oder etwa 10 Minuten eines Produktstroms in dem Falle,
daß der
Verpackungsbetrieb zeitweilig für
eine Wiederversorgung, Wartung oder für Einstellungen unterbrochen
ist.
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Verpacken
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Nachdem die 2-x-5-Anordnung von Verpackungsträgern auf
Trägerpaletten 410 abgesetzt
worden ist, wird die Palette zu Position 412 gedreht, wo optische
Sensoren verifizieren, daß eine
Verpackung an jeder Position beladen worden ist und daß die Verpackungen
korrekt auf der Palette ausgerichtet sind. Indexierender Drehtisch 400 wird
dann wiederum zu Station 414 gedreht, wo jeder der einzelnen
Verpackungsträger
mit etwa 950 Mikroliter einer Salzlösung dosiert wird.
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Station 414, ist in Frontansicht
in 20 veranschaulicht,
wobei fünf
Dosierungsdüsen 415 oberhalb
von fünf
Verpackungsträgern 20 positioniert sind.
Dosierungsdüsen 414 sind
auf einem Auslegerträgerarm 450 montiert,
um dadurch die Düsen über dem
sich drehenden Tisch 400 aufzuhängen. Eine Vielzahl von Salzlösungsröhren 417 tragen
eine gepufferte Salzlösung,
von einer Vielzahl von Präzisionsdosierungspumpen, ähnlich zu
den F.M.I.-Pumpen,
die verwendet werden, um das deionisierte Wasser zu Dosierungsstation 16 zu
pumpen, gezeigt in 1 und 3.
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Die Verwendung von deionisiertem
Wasser bei den Hydratations- und Inspektionsschritten beschleunigt
signifikant die Herstellungsstraße als ein Ganzes, da die zeitintensive
ionische Neutralisation des Polymers, aus dem die Linsen hergestellt
sind, nicht nach dem Inspektionsverfahren stattfindet. Wenn deionisiertes
Wasser zur Hydratation und Inspektion verwendet wird, besteht der
letzte Schritt des Verfahrens darin, gepufferte Salzlösung in
die fertige Verpackung mit der Linse einzuführen und dann die Linse innerhalb
der Verpackung zu versiegeln, so daß ein endgültiges Linsengleichgewicht
(ionische Neutralisation, endgültige
Hydratation und endgültige
Linsendimensionierung) in der Verpackung bei Raumtemperatur oder
während
einer Sterilisation, nachdem die Linse verpackt und versiegelt worden
ist, erreicht wird.
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Es ist empirisch bestimmt worden,
daß es wünschenswert
ist, daß weiche
Kontaktlinsen, die gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden, der Atmosphäre für nicht mehr als 60 Minuten zwischen
dem Entfernen des deionisierten Wassers bei Station 24 (veranschaulicht
in 3) und dem Dosieren
der Salzlösung
bei Station 414 in 5 ausgesetzt
werden. Die programmierbare Verknüpfungssteuerung, welche zuvor
die Inspektionsergebnisse aus dem automatisierten Linseninspektionssystem
erhalten hat und solche Ergebnisse mit den einzelnen Linsen korreliert,
zeitmarkiert ebenfalls die einzelnen Linsen bei dem Aufnahmepunkt 25, unmmittelbar
folgend dem Entfernen des deionisierten Wassers bei Station 24.
Diese Zeitmarkierung wird durch die Konsolidierung und in die 2-x-5-Anordnung
transferiert, wenn sie durch die Verpackungsrobotertransfervorrichtung 300 entfernt
wird. In dem Falle, daß der
indexierende Drehtisch 400 nicht betreibbar ist und die
2-x-5-Anordnung in dem Puffer 308 gelagert wird, werden
die X, Y-Koordinaten der 2-x-5-Anordnung dann mit der Zeitmarkierung
gespeichert, um es der Verpackungstransfervorrichtung 300 zu
ermöglichen, "frisches" Produkt auszuwählen, z.
B. weniger als 60 Minuten alt an den Zeitpunkt, wo die Verpackungsscheibe 400 den
Betrieb wieder aufnimmt. Nachdem der Betrieb wieder aufgenommen ist,
wird die Robotertransfervorrichtung 300 dann die "abgelaufenen" Produkte verwerfen,
anstatt sie zu der Verpackungsscheibe zu transferieren.
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Nach der Salzlösungsdosierung bei Station 414 wird
der Salzgehalt dann bei Station 415 überprüft, und die Trägerpalette
wird dann unter einer Endproduktüberprüfungsstation 416 zu
einer Folienaufnahmestation 418 gedreht.
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Wie zuvor beschrieben, nimmt jede
Gruppe der fünf
Verpackungsträger 20 ein
einzelnes laminiertes Folienabdeckblatt auf, welches auf die Verpackungsträger wärmegesiegelt
wird. Die Linsenverpackung ist vollständiger beschrieben in der EP-A-0 604
177.
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Der laminierte Folienvorrat für 432 wird
von einer großen
undefinierten Spule durch eine Spannungsvorrichtung 434 zu
einem Tintenstrahldrucker 436 gefüht, welcher den Posten, Charge
und Stärkenummer
der Linsen, die zu verpacken sind, aufdruckt. Das Folienlaminat
wird von einem Produkt mit undefinierter Länge in zwei Streifen geschnitten,
die wärmeversiegelt
werden zu der 2-x-5-Produktanordnung, um zwei getrennte 1-x-5-Produktstreifen bereitzustellen.
Die Folie zwischem jedem der Verpackungsträger wird ebenfalls teilweise
abgetrennt, eingekerbt oder perforiert, um es dem Verbraucher zu ermöglichen,
einzelne Verpackungen aus der 1-x-5-Anordnung zum Zeitpunkt, an
dem das Produkt verwendet wird, zu trennen. Das teilweise Einkerben wird
durchgeführt
mit einer Reihe von Rollmessern 440(a)–(d), welche pneumatisch
in einer Trommel 439 vorgespannt sind. Die Folie wird dann
aufgeteilt in zwei Streifen durch ein Folienschlitzmesser 441, und
die Folie gelangt durch einen stationären Greifer und einen Meßmechanismus 442.
Eine Videokamera 438 und eine Reihe von Sensoren bei Station 442 werden
verwendet, um eine genaue Ausrichtung der Information, die durch
den Tintenstrahldrucker 436 gedruckt wird, bereitzustellen,
mit den Druckfeldern, in welche der Druck angeordnet wird, und der
Ausrichtung der Perforationen oder Einkerbungen, die durch Rollmesser 439 bereitgestellt
werden. Ein sich vorwärtsbewegender
Greifer 434 ist bereitgestellt, um eine Länge des
Folienlaminats entsprechend der 1-x-5-Anordnung zu ziehen und die
Streifen mit einem sich drehenden Messer 444 abzutrennen.
Bei der Vervollständigung
dieses Schnitts hat sich der vorwärtsbewegende Greifer 434 in
die Richtung von Pfeil E in 4 vorwärtsbewegt,
um die 1-x-5-Folienstreifen unter Vakuumgreifköpfen 418(a), (b) anzuordnen.
Diese Vakuumgreifköpfe
bewegen sich dann nach unten hin und her, um die Folie zu greifen,
sie von der sich vorwärtsbewegenden
und schneidenden Station 434 zu heben und die Folie zu
dem indexierenden Verpackungsdrehtisch 400 bei der Folienanordnungsstation 418 zu
transferieren.
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Der indexierende Verpackungsdrehtisch 400 wird
dann wiederum gedreht, und ein Wärmesiegelungsmechanismus 420 versiegelt
einen einzelnen Streifen der Folie zu fünf getrennten Verpackungsträger in einem
einzigen Hochtempearaturkurzzyklusversiegelungsschritt.
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Wie in 21 und 22 veranschaulicht, werden
die Folienstreifen zu den 1-x-5-Anordnungen
der Verpackungsträger 20 wärmegesiegelt.
Ein wärmegesiegelter
Kopf 510, erwärmt
durch eine Vielzahl von elektrischen Heizern 512 (von denen
zwei in der Ausführungsform
von 22 veranschaulicht
sind), die in einer Heizplatte 514 montiert sind. Die Heizplatte 514 ist
an der Rückseite
des Versiegelungskopfs 510 befestigt und wird gehalten
durch eine pneumatischen Zylinder oder eine Presse 516,
welche den erwärmten
Versiegelungskopf 510 gegen das laminare Folienblatt auf
den Verpackungsträgern 20 drückt, welche
durch die Palette 410 getragen werden, so daß das Folienlaminat
und die Verpackungsträgerflansche
zwischen den erwärmten
Versiegelungskopf und die Palette 410, getragen durch den
Indexdrehtisch, gedrückt
werden. Der erwärmte Versiegelungskopf
wird elektrisch erwärmt,
und die Temperatur desselben wird durch Thermoelemente 518 auf
jeder Seite des Versiegelungskopfs 510 gemessen, um die
Temperatur bei einer hohen Temperatur zu halten, wenn sie verglichen
wird mit ähnlichen
Anordnungen aus dem Stand der Technik. Die Temperatur wird in einen
Bereich von 210°–265°C, bevorzugt
bei 258°C
gehalten.
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Der erwärmte Versiegelungskopf umfaßt eine
2-x-5-Anordnung von zylindrischen Versiegelungsbauteilen 520,
von denen jedes eines der Folienlaminatbögen an jeder Gruppe von Verpackungsträgern 20 mit
einer ringförmigen
Versiegelung 39 um die Aushöhlung 36 in dem Verpackungsträger 20 befestigt.
Der pneumatische Zylinder wird mit dem erwärmten Versiegelungskopf über einen
montierten Hubbolzen 522 und zylindrische Trägerverstrebungen 524 gekoppelt.
Die Trägerverstrebungen 524 sind
nach oben über
Federn 526 gespannt, so daß der erwärmte Versiegelungskopf angehoben
wird und normalerweise in der oberen Position gespannt wird, wie
in 21 veranschaulicht
ist, es sei denn der pneumatische Zylinder 516 treibt ihn
hinunter für einen
Versiegelungsbetrieb.
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Bei Betrieb wird die Rückkraft,
die durch den pneumatischen Zylinder erzeugt wird, über eine
Inline-Belastungszelle 528 gemessen, und ein Festzustandstimer
wird initialisiert, wenn eine Kraft von etwa 2700 Newton erreicht
wird, welches etwa 75% der Peakkraft von etwa 3600 Newton ist. Der
Festzustandstimer bestimmt eine verhältnismäßig kurze Zeitdauer von etwa
0,4 bis 0,48 Sekunden, nach denen der Druck in dem pneumatischen
Zylinder 516 aufgehoben wird. Dieser Ansatz, wenn er mit ähnlichen
Ansätzen
aus dem Stand der Technik verglichen wird, ist sehr heiß, sehr
hart und sehr kurz, was eine Versiegelung erzeugt, welche sowohl
abtrennbar als auch verbraucherfreundlich ist.
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Der indexierende Verpackungsdrehtisch 400 ist
bevorzugt verstärkt
unter der siebten Winkelposition, um den Wärmeversiegelungskräften, die
auf diesen durch den pneumatischen Zylinder 516 ausgeübt werden,
zu widerstehen. Der indexierende Drehtisch 400 muß in einer
im wesentlichen Grundposition für
die Betriebe, die hierin beschrieben werden, gehalten werden. Der
pneumatische Zylinder 516 an der siebten Position beaufschlagt
eine beträchtliche
Kraft auf den indexierenden Drehtisch, und um demzufolge das Drehtischniveau
zu erhalten, wird ein etwa 2½-x-3½-inch-Trägerblock 530 aus
einem dauerhaften Kunststoffmaterial, wie Teflon®, auf dem
oberen Teil eines mittigen Trägers 532 und
umgebenden Trägern 534,
die in der Nähe
der pneumatischen Presse positioniert sind, angeordnet. Der Trägerblock 530 ist
in konstantem Kontakt mit dem indexierenden Drehtisch 400,
um zu gewährleisten,
daß die
Abweichung des indexierenden Drehtisches 400 unter dem
pneumatischen Zylinder 516 minimal ist. Alternativerweise
könnte
ein pneumatisch betätigbarer,
beweglicher Träger
in Kontakt mit dem Unterteil des indexierenden Drehtisches vor dem
Betrieb des pneumatischen Zylinders, wenn er den erwärmten Versiegelungskopf
antreibt, positioniert werden und aus dem Kontakt mit der Unterseite
des Tisches nach dem Betrieb des pneumatischen Zylinders repositioniert
werden.
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Der indexierende Verpackungsdrehtisch 400 wird
dann zu Position 422 gedreht, wo ein sich hin- und herbewegender
Transferkopf 446 das versiegelte Produkt aus dem indexierenden
Drehtisch 400 entfernt und es in die Richtung von Pfeil
F zur Sterilisation und zum Verpacken in Kartons transportiert.
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Während
die Erfindung insbesondere gezeigt und beschrieben worden ist in
bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen
derselben, wird es von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die vorangehenden
und weiteren Veränderungen
in Form und Details innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche durchgeführt werden
können.