JP2004537429A - 整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーション - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願
本願は、パーネル(Parnell)らによる2001年8月9日出願の名称が本願の名称と同一である米国特許出願第09/925,403号の一部継続出願である。また、この特許出願に言及することを以ってその内容を本願の一部とする。
【0002】
発明の背景
1.発明の分野
本発明は、整合組立体及びインレイチューブを備えたインレイステーションに関し、詳細には、自動高速量産操業の組立ラインの射出成形装置(IMM)から移送された後、パレットのフロントカーブ(FC)型とバックカーブ(BC)型を正確に配置及び整合するために用いることができる整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションに関する。
【0003】
2.従来技術
一般的な従来技術によるソフトコンタクトレンズの製造方法では、射出成形工程の射出成形装置(IMM)で金属インサートを用いて、1つのヒドロゲルソフトコンタクトレンズを1回成形すると廃棄される、多数の熱可塑性射出成形フロントカーブ(FC)型及びバックカーブ(BC)型が生産される。この方法では、後のソフトコンタクトレンズ製造工程で熱可塑性FC半型とBC半型とが結合されて型キャビティが形成される。射出成形されたFC型及びBC型によって形成された型キャビティにモノマーが充填され、このモノマーが重合してレンズを形成し、型から取り外され、更に処理されて最終のヒドロゲルレンズが生産される。FC型及びBC型は、射出成形可能なあらゆる熱可塑性材料から形成することができ、要求される光学特性を備えた最終成形レンズを生産することができる。型フレームの好適な材料として、ポリスチレン及びポリプロピレンが挙げられる。FC型及びBC型を射出成形するために、要求された構造の金属器具インサートを機械加工し、これを射出成形装置に取り付ける。射出成形FC型及びBC型は、金属型インサートと全く逆の複製品である。
【0004】
発明の要約
従って、本発明の第1の目的は、自動高速量産操業において射出成形装置(IMM)から組立ラインに移送した後で、好ましくはパレットにフロントカーブ(FC)型とバックカーブ(BC)型を正確に配置及び整合するために用いることができる整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションを提供することにある。更に、本発明は、正確かつ/または慎重にインレイチューブに配置し、かつ/または次にコンタクトレンズホルダ、パレット、または他の部品キャリヤなどのキャリヤ手段、またはパッケージに移送する必要があるコンタクトレンズや他の部品を移送するために用いることができる整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションを提供する。
【0005】
発明の詳細な説明
本発明の整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションの前記した目的及び利点は、当業者であれば、添付の図面を参照しながら本発明の幾つかの実施形態の後述の詳細な説明を読むとより良く理解できるであろう。なお、複数の図面に渡る同一の参照符号は同一の構成要素を表わしている。
【0006】
図1は、フロントカーブ(FC)型及びベースすなわちバックカーブ(BC)型を射出成形装置(IMM)からパレット12に移送する本発明のインレイステーションの全体図である。FC型及びBC型は、インレイステーションの一側の射出成形装置(図1及び図2で見てインレイステーションの上側に位置し、IMMを示す矢印を参照)で形成される。パレットは、FC型及びBC型を支持し整合する。コンベヤシステムは、パレットをインレイステーションに送り、このステーション内を移動させる。
【0007】
図1及び図2を参照すると、空のFCパレット12−FC及び空のBCパレット12−BCが、矢印14に沿って左方向にインレイステーションに送られ、そこで各パレットにFC及びBCがロードされ、更に左に送られてインレイステーションから移出され、次に矢印16に沿ってコンベヤシステムにより下方に送られる。
【0008】
図2は、インレイステーション10の平面図である。図2の右側にはパレット12の1つの平面図が例示されており、2×4のアレイ状の概ね円筒状のキャビティ18が示されている。キャビティ18の外周部には支持フランジ20が延在する。それぞれのパレットは矩形であって、その2×4のアレイ状の円筒キャビティ内に2×4のアレイ状にフロントカーブ(FC)型またはベースカーブ(BC)型の何れかを保持する。それぞれのキャビティは、外縁の周りに環状フランジ20を備えた概ね円筒状の空隙18含み、これにより、型がその概ね円形の外周縁で環状フランジ20に支持される。それぞれの支持フランジは、支持キャビティの2×2クラスターの中心に向かって延びた小さなV字型凹部22を含む。支持キャビティは、FC型及びBC型のそれぞれの突き出たタブを支持して整合し、正確に型が支持キャビティ内に整合する。乱視を矯正するためにデザインされた円環状コンタクトレンズなどの非対称のコンタクトレンズの成形に用いられるためFC型及びBC型の形状が非対称の場合、FC型及びBC型の角度位置を整合しなければならない。4つの円形整合孔24がパレットを垂直方向に貫通しており、2つの整合孔が支持キャビティの各2×2クラスターに近接している。これらの4つの整合孔は、パレットをインレイステーションに正確に整合するために用いられる。
【0009】
図1に示されているように並んだ2つのパレットが、コンベヤシステム上のインレイステーション10に送られ、このインレイステーション10で、図1の左のパレットに2×4アレイのFC型がロードされ、図1の右のパレットには2×4アレイのBC型がロードされる。図2では、FCパレットの位置は120−FCとして示され、BCパレットの位置は120−BCとして示されている。図2に示されているインレイステーション10にはパレットが示されていないが、2つのパレット(図2には1つのパレットのみが示されている)が矢印14の方向に移送されてインレイステーション10に配置されると、これらのパレットが4つのインレイプレート160を覆う。押下レール161がインレイプレート160の表面から離間して固定され、パレット12をインレイプレート160に整合し、インレイステーション10での工程中にパレット12の垂直方向の動きを防止する。パレットにBC型及びFC型がロードされたら、ロードされたパレットがインレイステーションから移出され(図1及び図2で見て左側に)、図1及び図2で見て右側から別の一対の並んだパレットがその位置に送られる。この工程が自動高速量産ラインで連続的に繰り返され、FC型及びBC型が成形されるIMMからFC型及びBC型がコンベヤシステム上のパレットに移送される。次に、このFC型及びBC型が、ヒドロゲルソフトコンタクトレンズを成形する成形工程に用いられる。この工程では、一対のFC型及びBC型を用いて1つのコンタクトレンズが成形され、1回使用するとこれらの型は廃棄される。
【0010】
射出成形装置の一部である型及び射出成形システム及び移送ステーションロボットは、先行技術として開示されており当業者には周知である。好適な型及び成形装置は、同一の譲渡人に譲渡された1999年5月5日出願の米国特許出願第09/305,886号(発明の名称「眼用装置のための型、成形システム、及び成形装置(Mold, Molding System, and Molding Machine for Ophthalmic Devices)」)に開示されており、言及することを以って本明細書の一部とする。
【0011】
自動高速量産操業の組立ラインのIMM装置からFC型及びBC型が移送された後、FC型及びBC型をパレットに正確に配置及び整合するのには問題がある。本発明の整合組立体及びインレイ移送チューブを備えたインレイステーションは、特にこの問題を解消するべく設計した。
【0012】
詳細は後述するが、図1に模式的に示されているように、曲線の矢印32によって示されている図1の上部に概ね平行に延びた軸30を中心に回動する回動可能なFC移送アーム26及び回動可能なBC移送アーム28によってFC型及びBC型がIMM装置からインレイステーションのパレットに移送される。FC移送アーム26及びBC移送アーム28はまた、FC及びBCをIMM装置からピックアップしてパレット12に配置するために軸34に沿って平行移動できるように平行移動可能な共通の支持体に支持されている。
【0013】
FC移送アーム26及びBC移送アーム28のそれぞれの外端のピックアップ/配置ヘッド36及び38が、一度に2×2アレイのFC及びBCを移送する。このロード工程では、第1に、図2の2つのパレット位置120−FC及び120−BCの下側部分の2つの2×2クラスターにFC型及びBC型がロードされ、次にFC移送アーム及びBC移送アームが、図1に示されているように、矢印34及び32に沿って上方に移動して回動し、このFC移送アーム及びBC移送アームに別のFC型及びBC型がロードされ、次にFC移送アーム及びBC移送アームが回動して下方に移動し、図1及び図2に示されているように、2つのパレット12(パレットは図2の120−FC及び120−BCに位置する)の上側部分の2つの2×2クラスターに型がロードされる。
【0014】
図3は図2のインレイステーションの正面図であって、インレイステーションの詳細を例示している。それぞれのパレットは、垂直方向に往復移動する4つの整合及びインレイチューブ組立体40によりインレイステーションに整合されロードされる。図3に、上昇した位置にある左側パレットの左前組立体40−1と、下降して格納された位置にある右側パレットの右前組立体40−2が例示されている。
【0015】
図4は図3のインレイステーションの側面図であって、下降した位置にある右前(図3で見て)組立体40−2、並びに上昇した位置にある右後(図3で見て)組立体40−3を例示している。4つの組立体のそれぞれは、別に設けられた空気式アクチュエータ42によって上下に往復移動する。
【0016】
それぞれの整合及びインレイチューブ組立体40は、概ね円錐台形の上部46を有する垂直方向に延びた2つの整合ロッド44を含む。整合ロッド44は、一対のパレットがインレイステーション内に送られて概ね整合したら上方に移動する。パレット12がインレイステーション10に配置されると、2つの整合ロッドが上昇して、インレイプレート160の2つの整合孔162を通って、インレイチューブ組立体40の上に配置されたパレット12のそれぞれの支持キャビティの2×2クラスターの2つの整合孔24を通過し、これによりパレットがより正確にインレイステーションに整合する。それぞれの整合ロッドは、一定量の弾力性を得るために、各組立体の本体の円筒キャビティ内にばね48で取り付けられている。
【0017】
それぞれの組立体40は、2×2アレイのインレイチューブ50を含み、その1つが図5に詳細に示されている。2×2アレイのインレイチューブ50は、パレットの2×2アレイの円筒キャビティ18を介して上下に移動し、回動可能なFC移送アーム及び回動可能なBC移送アームの端部の2×2アレイの型を保持した配置ヘッド36及び38からFC型及びBC型を取り外す際の助けとなる。2×2アレイのインレイチューブ50は、パレットの2×2アレイの型キャビティに型を下げ、正確に配置及び整合する際の助けとなる。
【0018】
それぞれの組立体40はまた、空気式アクチュエータ42の真上に位置する概ね円筒状のコンプライアンスモジュール51を含む。コンプライアンスモジュール51は、SMC社(SMC corporation)から入手可能である。コンプライアンスモジュールはまた、空気式アクチュエータ42に近接した下面と、ばねで取り付けられた整合ロッド44と2×2アレイのインレイチューブ50の組立体を支持する上面との間でx方向及びy方向の限定された平行移動並びに回動を可能とするコンプライアンス組立体である。コンプライアンスモジュールにより、それぞれの組立体40における限定された整合移動が可能となり、これにより、このコンプライアンス組立体が空気式アクチュエータによって下側の位置から上側の位置に上昇するときに各整合ロッド44が、まずパレット12の整合孔24に整合し、次に移送アーム26または28の整合開口39に整合する(これが基準整合位置であり、この基準整合位置にパレット12及び整合ロッド44の位置が調節及び整合される)。整合ロッドを用いて移送アームとインレイチューブを整合することにより、移送アーム及びインレイステーションによって移送されるFC型、BC型、または他の部品が、インレイチューブ上に正確に配置され、必要に応じて、次にインレイチューブが下降してパレットまたは他の移送手段上に正確に配置される。
【0019】
好適な形態では、インレイステーションからの整合ロッドによりパレットと移送アームが整合するが、別法では、代替の整合手段を用いることができる。インレイステーションは、パレットを適正な位置に保持するためにスナップイン構造またはドロップイン構造、またはパレットをインレイステーションに正確に配置するために上下に移動させることができる可動側壁を備えることができる。別法では、インレイステーションは、パレットの位置を調整するために機械的手段に接続された電子検査機構または可視検査機構を備えることができる。更に、移送アームまたはそのピックアップ/配置ヘッドに整合ロッドなどの別の整合手段を設けて、この整合ロッドがパレットまたはインレイステーションの開口内に受容され、これによりピックアップ/配置ヘッドがパレット及び/またはインレイステーションに整合するようにもできる。また、移送ヘッドを、パレットを整合するために任意選択で用いられる可動側壁によって画定される空間に適合する形状にすることもできる。また、移送ヘッドに、パレットまたはインレイステーションに関連して上述した他の任意の整合手段を設けることもできる。パレット及び/または移送ヘッドの位置を合わせるインレイステーション用の代替の整合手段(機械式または他のタイプの整合手段)、及び/または移送ヘッドとインレイステーションの整合だけ(この実施形態にパレットまたは他の移送手段が含まれていない場合)に用いる代替の整合手段は、ここに開示する技術から当業者には明らかであろう。
【0020】
図6及び図7はそれぞれ、FC移送アーム及びBC移送アームの正面図であって、各移送アームの回動の軌跡を例示している。FC移送アーム26及びBC移送アーム28はそれぞれ、2×2アレイのFC型またはBC型をピックアップするピックアップ/配置ヘッド36及びピックアップ/配置ヘッド38をその外端に備えている。
【0021】
図6の右側は、配置ヘッドの上面がIMMから2×2アレイのFC型を受け取る位置にある、上を向いたFC配置ヘッド36を例示している。2×2アレイのFC型がFC配置ヘッドに配置され、FC配置ヘッドにおける2×2アレイの個々のホルダ及び真空ダクトによって保持されている。
【0022】
図7の右側は、固定BCホルダアーム55に保持されたBCホルダネスト54の上面から2×2アレイのBC型を受け取る位置にある、下を向いたBC配置ヘッド38を例示している。BCネスト54は移送アーム28と共には回動しないが、図7に示されているような移送アームと同じ機構に取り付けられており、図1に示されているような方向34に移送アーム28と共に移動する。BCホルダネスト上のBC型はIMMから受け取る。別法では、BCネストは、移送アーム28に取り付けられていない別のステーションとして、IMM移送ステーションからBC型を受け取るためにIMMステーションに近接して配置することができる。下を向いたBC配置ヘッド38によって受容されている2×2アレイのBC型は、BC配置ヘッド38に配置され、FC配置ヘッドにおける2×2アレイの個々のホルダ及び真空ダクトによって保持されている。
【0023】
また図8の右側は、上を向いたFC配置ヘッド36、2×2アレイの型ホルダ、並びに詳細を後述する要領で2つの整合ロッドに係合する2つの円形の整合孔39を例示している。
【0024】
図9は、FC移送アーム、BC移送アーム、並びにFC−1、BC−1、FC−2、及びBC−2の4つのインレイについての時間に対する変位を例示している。FC移送アーム26とBC移送アーム28は、FC移送アームがBC移送アームよりも僅かに進んだタイミングの同期したシーケンスで動作し、第1に、2×2アレイのFC型が図1及び図2で見て下側半分のFCパレット(FC−1)にロードされ、第2に、2×2アレイのBC型が下側半分のBCパレット(BC−1)にロードされる。次に、FC移送アーム及びBC移送アームの支持体が、図1及び図2で見て矢印34に沿って上方に移動し、第3に、2×2アレイのFC型が上側半分のFCパレット(FC−2)にロードされ、第4に、2×2アレイのBC型が上側半分のBCパレット(BC−2)にロードされる。2×2アレイの型のそれぞれのロードシーケンスにおいて、それぞれの移送アームが約180度回動して2×2アレイの型をIMM装置の移送ステーションまたはBCホルダネスト54からピックアップし、次に約180度回動して2×2アレイの型をパレットに移送する。この工程が、上記したシーケンスで繰り返される。FC移送アームの端部のFCピックアップ/配置ヘッド36が、2×2アレイのFC型がピックアップ/配置ヘッド36に配置されたときにIMMステーションのピックアップステーションから凹面が下向きの2×2アレイのFC型をピックアップする。BC移送アームの端部のBCピックアップ/配置ヘッド38が、静止BCホルダアーム55によって支持された静止BCホルダネスト54から凹面が上向きの2×2アレイのBC型をピックアップする。
【0025】
初めに一対のパレットが配置されてインレイステーションに概ね整合したら、整合組立体40が、上記した同期したシーケンスで上昇する。それぞれの整合組立体40では、2つの整合ロッド44がパレットの2つの整合孔24を通過して上昇し、インレイステーションでパレット12が整合ロッド44に対してより正確に整合される。それぞれの組立体40が上昇を続け、アレイのインレイチューブがパレット12のアレイの円筒キャビティ18内を上昇するが、パレットの上部から出ない。このとき、移送アームが、その端部の配置ヘッドがパレットの上方約0.5インチ(約12.7mm)の位置で止まるようにパレットの上方まで回動する。次に、組立体40が更に上昇して、アレイのインレイチューブ50がアレイの円筒キャビティ18内を通って上昇し、2つの整合ロッドが移送アーム26または移送アーム28の2つの円形の整合孔39内を通って上昇し、最終的にインレイチューブが配置ヘッド36または38に近接して配置される。図8に示されているように、移送アーム26または28の整合孔39が、移送アーム26または28のそれぞれの端部の配置ヘッド36または38を垂直方向に貫通している。
【0026】
整合は、2つの整合ロッドが上方に移動して、まずパレットが整合組立体40に対して整合し、次にパレットと整合組立体が移送アームに対して整合するように行われる。整合ロッドには、硬化鋼またはステンレス鋼が好ましく、パレット及び移送アームの整合孔は、好ましくは硬化鋼またはステンレス鋼からなる、整合ロッドを受容するブッシュである。全システムは、FC型及びBC型がパレットの支持キャビティと許容誤差+/−100μmで整合するような構成である。
【0027】
それぞれの整合及びインレイチューブ組立体40では、その中のばねで取り付けられた整合ロッド44により、まずパレットがその整合孔24を介して整合ロッドに整合し、次にパレットと整合ロッドが移送アームの整合孔を介して移送アーム26または28に整合し、これにより、組立体40に支持されたインレイチューブ50が移送アーム26または28の配置ヘッド36または38に整合する。コンプライアンスモジュール51により、限定されたx方向/y方向の移動及び回動が可能となり、アレイのインレイチューブ50が移送アーム26または28に支持された配置ヘッド36または38に正確に整合することができる。
【0028】
個々のFC型またはBC型は、個々のホルダ及び真空ダクトによってFC配置ヘッドまたはBC配置ヘッドに固定され、インレイチューブが配置ヘッドに近接して配置されると、配置ヘッドの真空吸引が停止され、2×2アレイの型が2×2アレイのインレイチューブ、好ましくはその上面に移送されるように、好ましくは加圧ショットすなわち加圧空気(吹出し)が真空ダクトを介して送られ、好ましくは、各インレイチューブに個々に真空吸引が開始され、型が配置ヘッドから上昇したインレイチューブに移送され、上昇したインレイチューブに保持される。このとき、型の角度の整合がずれることなく維持される。移送の後、それぞれのインレイチューブが実際に型を保持しているかインレイチューブの真空吸引をチェックする。次に、アレイのインレイチューブがパレット内を下降するように組立体40が下降し、インレイチューブが下降するときに個々のインレイチューブの真空吸引が停止され、これと同時に吸引が解消されるようにする。型がパレットのキャビティのフランジによって支持される位置にきたら、吸引がインレイチューブの真空ダクトを介した加圧ショットすなわち加圧空気(吹出し)によって完全に終了し、型の角度の整合がずれないで維持されつつ、型が解放されパレットのキャビティのフランジに支持される。更に組立体40は、完全に下降した位置まで下がる。
【0029】
整合ロッド44は、インレイチューブが下降するときに重要な整合機能を果たす。すなわち、組立体が初めに下降するとき、整合ロッドが当初は配置ヘッド内に整合した状態に維持されるため、型がパレットの支持位置に移送されるまで全ての構成部品が正確に整合した状態に維持される。こうすることで、パレット内への型の整合許容誤差を最小にすることができる。
【0030】
図5は、1つのインレイチューブ50の拡大図である。インレイチューブの外径は、円筒キャビティ18の外径よりも僅かに小さい。インレイチューブは、耐久性に優れ溶融点が約300℃と高いPEEKとして知られるポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂から形成されるのが好ましい。それぞれのインレイチューブは、このインレイチューブによって移送される型の真空吸引を可能にする中心の真空ダクト52を画定している。インレイチューブは中空チューブであるのが好ましいが、細い中心真空ダクトを備えるまたは備えない中実チューブを本発明に用いることもできる。
【0031】
FC移送アームの端部のピックアップ/配置ヘッド36が、IMM装置のピックアップステーションから、凹面が下向きの2×2アレイのFC型をピックアップする。次にFC移送アームが約180度回動し、ピックアップ/配置ヘッド36もFC移送アームと共に回動し、次に図6に例示されているように、逆向きすなわち凹面が上向きで2×2アレイのFC型がパレットに配置される。
【0032】
BC移送アーム28の端部のBCピックアップ/配置ヘッド38が、IMM装置からBC型を受け取るためにそのIMM装置に近接して位置する静止BCホルダ54から、凹面が上向きの2×2アレイのBC型をピックアップする。次にBC移送アームが約180度回動し、2×2アレイのBC型が、同じ姿勢すなわち凹面が上向きでBCパレット内に配置される。2×2アレイのBC型を同じ姿勢すなわち凹面が上向きでBCパレット内に配置するためには、BC移送アームが180度回動するときに、BCピックアップ/配置ヘッドが同じ姿勢すなわち向きを維持しなければならない。これを達成するためには、BC移送アームが180度回動するときに、BCピックアップ/配置ヘッドがBC移送アームに対して約180度回動しなければならない。
【0033】
図8を参照すると、BC移送アームに対するBCピックアップ/配置ヘッド38の相対的な回動が歯付きベルト56などによって達成された歯付きベルト56と歯付きプーリー58の構成が例示されている。このベルト56は固定されていてBC移送アームと共には回動しない。ベルト56はまた、BC移送アームの回転軸に固定されたプーリー60の周りに巻き付けられ、かつピックアップ/配置ヘッド38と共に回動するように取り付けられた歯付きプーリー58の周りに巻き付けられている。この構成では、BC移送アームが回動すると、プーリー58及び取り付けられたピックアップ/配置ヘッド38が固定ベルトによりBC移送アームに対して回動して、ピックアップ/配置ヘッド38が同じ水平方向の向きに維持され、これにより、2×4アレイのBC型(移送アームの2回の移動及び回動で)が同じ向きすなわち凹面が上向きでBCパレットに配置される。
【0034】
図9を参照すると、矢印34に沿ってFC移送アーム及びBC移送アームの支持体を移動させるIMMポジショナ、FC移送アーム、BC移送アーム、x軸シリンダ、及び4つのインレイFC−1、BC−1、FC−2、BC−2のそれぞれについての時間に対する変位が例示されている。FC移送アームとBC移送アームの回動は互いに同期しているが、FC移送アームがBC移送アームにやや先行しており、これにより、FC移送アームが動作を完了してBC移送アームの進路からそれ、BC移送アームが動作できるようにする。
【0035】
図9−2及び図9−3の波形を参照されたい。波形の底部水平部分は、型がパレットに配置されるときの移送アームの位置を表わし、波形の上部水平部分は、型がIMMからピックアップされるときの移送アームの位置を表わしている。図9−2に示されているように、FC移送アームは、基本的にFC型ピックアップ位置とFC型配置位置の2つの位置を有する。図9−3に示されているように、BC移送アームは、基本的にBC型ピックアップ位置と、FC移送アームの動作が終了してBC移送アームの進路が空くのをBC移送アームが待っている、図9−3に中間ステップとして示されているクリアランス位置と、FC型配置位置の3つの位置を有する。図9−5から図9−8の波形については先述したとおりである。
【0036】
整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションについての本発明の様々な実施形態及び変更形態を詳細に説明してきたが、本発明の開示及び教示から当業者が様々な代替デザインに容易に想到し得ることを理解されたい。例えば、インレイ移送チューブ機構及び整合機構を用いて、コンタクトレンズなどの製品、他の眼用装置、または医療製品を正確に整合させて、コンタクトレンズがチューブに配置されているときに、例えば、検査工ステップを実施することができる。検査装置は、インレイチューブの上、下、またはその内部に配置することができる。別法では、開示した移送アームを単独で用いて、移送アームが回動するときに180度回動する必要のあるまたはその必要のない型以外の製品を移送することができる。更に、パレットの代わりに、インレイチューブが通過するための中心孔を備えた1つのキャリヤなどの他の任意のキャリヤ手段を用いることができる。キャリヤ手段はまた、製品が移送されるキャリヤ手段よりも製品を多きくすることができる実施形態では、キャリヤ手段をインレイチューブ内に完全に収まる大きさにすることができる。更に、インレイチューブの大きさ及び形状を製品の大きさによって変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】フロント(FC)型及びベースカーブすなわちバックカーブ(BC)型が成形される射出成形装置(IMM)からFC型及びBC型を支持して整合するパレット(コンベヤシステムで移送される)にFC型及びBC型が移送される本発明のインレイステーションの全体図である。
【図2】FC型またはBC型を支持する2×4のアレイ状の概ね円筒状のキャビティを備えたパレットの1つを図面の右側に示す、インレイステーションの平面図である。
【図3】垂直方向に往復移動する4つの整合及びインレイチューブ組立体の助けを借りてどのように各パレットが整合されインレイステーションにロードされるかを例示すると共に、上昇した位置にある左パレットの左前組立体及び下降して格納された位置にある右パレットの右前組立体を例示する、図2のインレイステーションの正面図である。
【図4】下降した位置にある右前(図3で見て)組立体及び上昇した位置にある右後(図3で見て)組立体を例示する、図3のインレイステーションの側面図である。
【図5】外径がパレットの円筒キャビティの外径よりもやや小さいインレイチューブの1つの拡大側面図であって、インレイチューブによって移送されるFC型及びBC型を真空吸引することができる中心の真空ダクトが画定されている。
【図6】アレイ状のFC型をピックアップする外端のピックアップ/配置ヘッドを移送するFC移送アームが回動するときの軌跡を例示する、FC移送アームの正面図である。
【図7】アレイ状のBC型をピックアップする外端のピックアップ/配置ヘッドを移送するBC移送アームが回動するときの軌跡を例示するBC移送アームの正面図である。
【図8】BC移送アームが回動するときに、歯付きプーリーと歯付きベルト構造によってどのようにBCピックアップ/配置ヘッドが静止姿勢を保ってBC移送アームと共に回動しないかを例示する、FC移送アーム及びBC移送アームの回動前及び回動後のFC及びBCピックアップ/配置ヘッドの位置を示す図である。
【図9】IMMポジショナ、FC移送アーム、BC移送アーム、x軸シリンダ、並びにインレイFC−1、インレイBC−1、インレイFC−2、及びインレイBC−2についての時間に対する変位を示すチャートである。
Claims (24)
- 組立ラインの第1のステーションからその組立ラインの第2のステーションに物品を移送するための装置であって、
前記第1のステーションから前記第2のステーションに物品を回動及び移送するために回動可能に取り付けられた、整合孔を備えた移送アームと、
前記組立ラインの前記第2のステーションで移送された物品を受け取るための、整合孔を備えた受容器と、
前記移送アームが前記第1のステーションから前記第2のステーションに回動した後に、前記第2のステーションで前記受容器を前記移送アームに正確に整合させるための手段とを含み、
前記手段が、前記第2のステーションに設けられた、整合ロッドを備えた往復移動整合組立体を含み、前記整合ロッドが前記受容器の前記整合孔を通過することにより前記受容器が前記整合組立体に整合し、前記整合ロッドが前記移送アームの前記整合孔を通過することにより前記受容器と前記整合組立体が前記移送アームに整合して、前記受容器と前記移送アームが前記第2のステーションで正確に整合することを特徴とする装置。 - 前記整合組立体が、前記第2のステーションで垂直方向に往復移動できるように取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記移送アームが、第1の整合孔及び第2の整合孔を備えており、これらの整合孔が、前記整合組立体の第1の整合ロッド及び第2の整合ロッドが前記受容器の第1の整合孔及び第2の整合孔を通過し、更に前記移送アームの前記第1の整合孔及び前記第2の整合孔を通過することにより、前記受容器の前記第1の整合孔及び前記第2の整合孔に整合することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記受容器が、アレイの個々の物品を受容するためのアレイの個々の開口を画定しているパレットを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 複数の整合組立体と、
第1の移送アーム及び第2の移送アームとを含み、
前記各移送アームが、前記第1のステーションと前記第2のステーションとの間を回動により往復移動でき、かつ第1の整合孔及び第2の整合孔を備えており、これらの整合孔が、前記整合組立体の第1の整合ロッド及び第2の整合ロッドが前記パレットの第1の整合孔及び第2の整合孔を通過して、更に一方の前記移送アームの前記第1の整合孔及び前記第2の整合孔を通過することにより前記パレットの前記第1の整合孔及び前記第2の整合孔に整合することを特徴とする請求項4に記載の装置。 - インレイステーションで、型が、型が成形される射出成形装置から、その型を支持して整合するコンベヤシステム上のパレットに移送され、前記コンベヤシステムにより、前記パレットが前記インレイステーションに移送され、そのステーション上を移送されることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 第1のフロントカーブ移送アームがフロントカーブ型をフロントカーブパレットに移送し、第2のバックカーブ移送アームがバックカーブ型をバックカーブパレットに移送することを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記各パレットが矩形であって、その矩形アレイ状の円筒キャビティ内に矩形アレイ状の型を支持し、前記各キャビティが概ね円筒状の空隙を備え、この円筒状空隙の上部外周縁の周りに環状フランジが形成されており、これにより、型がその外周縁で前記環状フランジによって支持されることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記コンベヤシステムが、第1のパレット及び第2のパレットを前記インレイステーション内に移送し、前記第1のパレットにアレイ状のフロントカーブ型がロードされ、前記第2のパレットにアレイ状のバックカーブ型がロードされ、前記各パレットが、垂直方向に往復移動する少なくとも1つの整合組立体によって前記インレイステーションに整合することを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記各整合組立体が、通常は尖った先端部を備えた垂直方向に延びた2つの整合ロッドを備え、前記整合ロッドが、パレットが前記インレイステーション内に移送されて概ね整合してから上昇し、前記パレットの前記整合孔を通過し、これにより前記パレットが前記整合ロッドに対してより正確に整合し、更に前記一方の移送アームの前記2つの整合孔を通過し、これにより前記パレットと前記整合組立体が前記移送アームに対してより正確に整合することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記各整合組立体が、前記パレットのアレイの円筒状キャビティ内を上下に移動するアレイの移送チューブを含み、このアレイの移送チューブが、回動可能な移送アームの端部でアレイの型を保持する配置ヘッドから前記型を取り外し際の助けとなり、前記アレイの移送チューブが、前記配置ヘッドに近接するまで前記アレイの円筒状キャビティ内を上方に移動することを特徴とする請求項6に記載の構造。
- 前記各型が、個々の真空吸引によって前記配置ヘッドに固定され、前記真空吸引が、前記アレイの型が前記上昇したアレイの移送チューブに配置されるときに停止され、前記型の整合を維持したまま前記型を前記配置ヘッドから前記上昇したアレイの移送チューブに移送するために、前記各移送チューブの真空吸引が開始されることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記配置ヘッドから前記型が取り外された後、前記整合組立体が下降して、前記アレイの移送チューブが前記パレット内を下降し、前記型が前記パレットの前記キャビティ内の正確に整合した位置で支持され得るように、前記個々の移送チューブの真空吸引が停止されることを特徴とする請求項12に記載の装置。
- 前記移送チューブが下降する際、前記整合組立体が初めに下方に移動するときに前記整合ロッドが当初は前記移送アーム内に整合した状態に維持されるようにして、前記型が前記パレットの前記キャビティに移送されるまで前記パレット、前記整合組立体、及び前記移送アームが正確に整合した位置に維持されるようにしたことを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記各整合組立体が、前記受容器と前記移送アームとが整合するように、前記組立体内での制限されたx方向/y方向の移動及び回動を可能にするコンプライアンスモジュールを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- アレイ状の物品を配置ヘッドからパレットに移送するための装置であって、
アレイ状の物品を受け取るための、整合孔を備えた配置ヘッドと、
前記配置ヘッドから移送される前記アレイ状の物品を受け取るための、整合孔を備えたパレットと、
前記パレットの整合孔を通過して、更に前記配置ヘッドの整合孔を通過して、前記パレットを前記配置ヘッドに正確に整合させる整合ロッドを備えた垂直方向に往復移動する整合組立体を有する、前記パレットを前記配置ヘッドに正確に整合させるための手段とを含み、
前記整合組立体が、前記配置ヘッドから前記パレットへの前記物品の移送を助けるために前記パレットのアレイ状のキャビティ内を上下に移動するアレイ状の移送チューブを備え、このアレイ状の移送チューブが、前記配置ヘッドに近接した位置にくるまで前記アレイ状のキャビティ内を通って上昇し、次に前記物品が前記配置ヘッドから前記移送チューブに移送され、前記物品が前記移送チューブに移送された後、前記アレイ状の移送チューブが前記パレット内を下降するように前記整合装置が下降し、この前記移送チューブが下降する際、前記整合組立体が初めに下方に移動するときに前記整合ロッドが当初は前記配置ヘッドに整合した状態に維持されるようにして、前記物品が前記パレットに移送されるまで前記パレットが前記配置ヘッドに対して正確に整合して維持されるようにしたことを特徴とする装置。 - 前記配置ヘッドが、第1の整合孔及び第2の整合孔を備えており、これらの整合孔が、前記整合組立体の第1の整合ロッド及び第2の整合ロッドが前記パレットの第1の整合孔及び第2の整合孔を通過して、更に前記配置ヘッドの前記第1の整合孔及び前記第2の整合孔を通過することにより、前記パレットの前記第1の整合孔及び前記第2の整合孔に整合することを特徴とする請求項16に記載の装置。
- インレイステーションで、型である物品が、型が成形される射出成形装置から、その型を支持して整合するコンベヤシステム上のパレットに移送され、前記コンベヤシステムにより、前記パレットが前記インレイステーションに移送され、そのステーション上を移送されることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 前記各パレットが矩形であって、その矩形アレイ状の円筒キャビティ内、矩形アレイ状の型である物品を支持し、前記各キャビティが概ね円筒状の空隙を備え、この円筒状空隙の上部外周縁の周りに環状フランジが形成されており、これにより、型がその外周縁で前記環状フランジによって支持されることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 前記整合組立体が、通常は尖った先端部を備えた垂直方向に延びた2つの整合ロッドを備え、前記整合ロッドが上昇し、前記パレットの前記整合孔を通過し、これにより前記パレットが前記整合ロッドに対してより正確に整合し、更に前記配置ヘッドの2つの整合孔を通過し、これにより前記パレットと前記整合組立体が前記配置ヘッドに対してより正確に整合することを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 前記各物品が、個々の真空吸引によって前記配置ヘッドに固定され、前記真空吸引が、前記アレイの型が前記上昇したアレイの移送チューブに配置されるときに停止され、前記型の整合を維持したまま前記型を前記配置ヘッドから前記上昇したアレイの移送チューブに移送するために、前記各移送チューブの真空吸引が開始されることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 前記配置ヘッドから前記型が取り外された後、前記整合組立体が下降して、前記アレイの移送チューブが前記パレット内を下降し、前記型が前記パレットの前記キャビティ内に正確に整合した位置で支持され得るように、前記個々の移送チューブの真空吸引が停止されることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記整合組立体が、前記パレットと前記配置ヘッドとが整合するように、前記組立体内での制限されたx方向/y方向の移動及び回動を可能にするコンプライアンスモジュールを含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 第1のステーションから移送チューブに物品を移送するための装置であって、
移送チューブと、
前記物品を前記移送チューブに配置するための移送アームと、
前記物品を前記移送チューブに整合させるための整合手段とを含むことを特徴とする装置。
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