JP2005506214A - レンズキャリヤを移送するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発明の背景
関連出願
本願は、2001年8月9日出願のカルビン(Calvin)他による米国特許出願第09/923,562号の一継続出願であり、この特許出願に言及することを以ってその全てを本願の一部とする。
【0002】
発明の分野
本発明は、重合可能なモノマーすなわちモノマー混合物を用いたソフトコンタクトレンズの製造に関する。詳細には、本発明は、このような製造工程でレンズキャリヤを移送するための方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、予備硬化ステーション及び硬化ステーションに亘ってレンズキャリヤを移送するのに特に適したこのような方法及び装置に関する。
【0003】
従来技術
過去数年間に、直接成形工程を用いたソフトコンタクトレンズの自動化大量生産のシステムの開発に成功した。このようなシステムの1つが、言及することを以ってその内容の全てを本明細書の一部とする米国特許第6,220,845号に開示されている。
【0004】
一般に、この特許では、バック半型とフロント半型の間にモノマーを挟んでレンズを形成する。モノマーを重合してレンズを形成し、そのレンズを型から取り外し、更なる処理を施し、パッケージングして消費者が利用できるようにする。モノマーを重合するには、予備硬化ステップと硬化ステップの両方のステップでモノマーを処理することが有利であることが見いだされた。
【0005】
予備硬化ステップでは、重合を始めるときに、圧力で半型同士を結合する。一般に、モノマー材料には、紫外線または可視光に曝されたときに作用する開始剤を含み、予備硬化ステップでは、半型同士が結合されているときに、モノマー材料が、重合を開始するのに効果的な強度を有するこのような光に効果的な時間さらされる。予備硬化ステップの後、このモノマーが硬化ステップで紫外線または可視光に曝され重合が完了し得る。一度に2枚以上のレンズを硬化させることができ、一度に硬化させるレンズの枚数を増やすことでレンズ製造工程のスループットを上げることができる。しかしながら、様々なファクターから、一度に硬化させるレンズの枚数を単純に増やすのは困難である。例えば、一度に硬化させるレンズの枚数を増やすと、予備硬化及び硬化に必要な領域が大きくなるが、他のデザインの制限からこの領域の大きさが制限されるであろう。加えて、予備硬化及び硬化するレンズの枚数が増えると、これらのレンズをこのような領域内で移送したり、このような領域に対して移出入する物品移送装置のデザインや操作が著しく複雑になってしまう。
【0006】
発明の要約
本発明の目的は、コンパクトであるが大量のコンタクトレンズを処理できるソフトコンタクトレンズ成形システムに、予備硬化ステーション及び硬化ステーションを設けることにある。
【0007】
本発明の別の目的は、レンズ製造システムの予備硬化ステーション及び硬化ステーションにおいてレンズキャリヤを移送するための方法及び装置を改良することにある。
【0008】
本発明の更なる目的は、コンタクトレンズ製造システムの予備硬化ステーション及び硬化ステーションのフロアの下に物品移送装置を配置して、必要となるフロアの設置面積を縮小してなお、極めて効率的かつ効果的にレンズをステーションに亘って移動できるようにすることにある。
【0009】
本発明の別の目的は、ソフトコンタクトレンズ成形システムにインテリジェントバッファーを備えた硬化ステーションを設けることにある。
【0010】
本発明の更に別の目的は、ソフトコンタクトレンズ製造ステムの硬化ステーション以外のステーションやサブシステムの動作の中断または他の変化に対応できるように、システムの硬化ステーションで異なった数のコンタクトレンズを保持することにある。
【0011】
これら及び他の目的は、レンズ製造システムにおけるソフトコンタクトレンズ用のキャリヤを移送するための新規な方法及び装置によって達成される。本発明の一態様によると、物品移送装置が、システムの予備硬化ステーション及び硬化ステーション内でレンズキャリヤを移送するためにこれらのステーションの下に配置される。物品移送装置をこれらのステーションの下に配置することにより、ステーションの設置面積を増大させることなく所望のキャリヤの移動を達成することができる。本発明の第2の態様によると、複数のレンズキャリヤを予備硬化ステーション及び硬化ステーションに対して移出入したり、これらのステーション内で移送するために、完全な組立体一式が設けられている。この組立体一式が、完全に自動化され、高速かつ大量生産ベースでこのような移送を達成する。本発明の第3の実施形態によると、インテリジェントバッファーが硬化ステーションに設けられている。このバッファーにより、硬化ステーションにレンズキャリヤを蓄積し、適時にレンズキャリヤを硬化ステーションから順序正しく搬出できる。これにより、硬化ステーションの生産量または処理量を制御すなわち調節して、製造システムの硬化ステーションの後の工程で生じる条件または状態に対応することができる。
【0012】
本発明の更なる恩恵及び利点は、本発明の好適な実施形態を明確に示す添付の図面を見ながら以下の詳細な説明を読むと明らかになるであろう。
【0013】
好適な実施形態の詳細な説明
図1に、重合可能なモノマーすなわちモノマー混合物からソフトコンタクトレンズを製造するためのシステム100の全体が例示されている。ソフトコンタクトレンズは、第1の凹型と第2の凸型とを有する型組立体で形成される。これらの半型は、模式的に102で示されている射出成形装置で成形され、可視光及び紫外光に対して透明なポリスチレンから形成される。型は、熱を迅速に伝えるために十分に薄く、型を外す時に半型を分離する際に加えられるこの力に耐えるのに十分な剛性を有する。
【0014】
射出成形装置102から、半型がパレット即ちキャリヤ104に移される。具体的には、フロント半型は第1のグループのキャリヤに配置され、第2の半型は第2のグループのキャリヤに配置される。それぞれのキャリヤは、複数個、例えば8個の半型を受容するようにデザインされており、半型を受容した後、これらのキャリヤは射出成形領域から移送される。注入領域106で、重合可能な混合物がフロントカーブ半型に注入され、続いて堆積領域108でフロント半型がベース半型で覆われる。
【0015】
次いで、キャリヤが予備硬化領域110に移送される。半型同士が互いにクランプされ、次いでモノマーすなわちモノマー混合物が好ましくはUVランプからの化学線にさらされる。予備硬化ステップが終了する時点で、モノマーすなわちモノマー混合物の重合がその全体で始まり、部分的に重合したゲルが形成される。
【0016】
予備硬化ステップの後、レンズキャリヤがUVオーブン112に移送され、そこでモノマー/希釈混合物が硬化されてモノマーの重合が完了する。化学線、可視光、または紫外線での照射及び加熱により、ポリマー希釈混合物が最終的な所望のヒドロゲルレンズに形成される。重合工程が終了したら、レンズキャリヤが型取り外しステーション114に移送され、そこで、第1の半型すなわちフロント半型にコンタクトレンズが通常は残されるように各半型が分離され、後にコンタクトレンズがフロント半型から取り外される。フロントカーブ半型及びベースカーブ半型は、1枚のレンズのモールディングに用いられると廃棄される。型取り外しステップの後、溶媒を水に変えて含水レンズを生成する。レンズを更に処理してパッケージングし、消費者が利用できるようにする。
【0017】
本発明は、予備硬化ステーション110及び硬化ステーション112内でレンズキャリヤを移送したり、これらのステーションに対してレンズキャリヤを移出入するための新規な装置及び方法を提供する。この好適な形態では、本発明は、第1のセットの物品移送装置及び第2のセットの物品移送装置を含む。装置の第1のセット116を用いて、レンズキャリヤの第1のアレイ120を形成し、予備硬化領域110内でキャリヤのアレイを移送したり、この領域に対してこのアレイを移出入する。装置の第2のセット122を用いて、キャリヤの第2のアレイ124を形成し、硬化領域112内でキャリヤのアレイを移送したり、この領域に対してこのアレイを移出入する。
【0018】
物品移送装置の第1のセット116は、組立体126、130、132(図7‐図9に示されている)、及び134を含み、物品移送装置の第2のセット122は、組立体136、140、212、234、334、及び142を含む。一般に、組立体126は、同じ列の隣接するキャリヤが互いに連続するように一群のレンズキャリヤを第1の位置144に一列に整列するために設けられており、組立体130によって、このレンズキャリヤの列が第1の位置から予備硬化領域110に移送される。組立体132は、好ましくは予備硬化領域に亘るキャリヤの列の間に空間を設け、予備硬化領域の最終の列の位置に移送するために設けられている。組立体134によって、その最終位置からレンズキャリヤの列が移送され、予備硬化領域から搬出される。組立体136は、硬化領域112の第1の位置194に、同じ列における隣接するキャリヤが互いに連続するようにレンズキャリヤの列を形成するために設けられている。好ましくは、組立体140によって、位置194におけるキャリヤの第1の列が位置194に隣接した位置に繰り返し押し出され、このキャリヤの列が硬化領域の一連の位置を通って移送される。アレイがキャリヤでうまっているすなわち制御手段によって組立体212が最も右側の位置211に移動しているときに、組立体334及び142によって、列211のキャリヤが列196に移送され、そして硬化領域から搬出される。
【0019】
好ましくは、組立体140は、列194のキャリヤを列ごと押動した後、元の位置に戻り、組立体136によって列194にキャリヤが配置されるまでその位置に保持される。列194に6個のキャリヤがある場合、好ましくは、組立体140が列194のキャリヤをこの場合は列ごとに再び押動し、組立体140が、初めは一列、次いで二列、次いで三列を押し出してアレイ124を形成し、完全な運転状態になると多数列(図のように最大11列)のアレイが形成される。キャリヤの列は、アレイ124の最も右側、好ましくは、位置199または位置210、または位置199と位置210との間の任意の位置に押動される。別の異なった実施形態では、組立体140を用いて最も右側の列のキャリヤを列196に押動することができる。模式的に示されている制御手段150を、上記した組立体の制御及び動作の協調のために設けることができる。制御手段は、プログラム可能な論理制御装置が好ましい。
【0020】
組立体126が詳細に示されている図4及び図5を参照すると、この組立体は、アーム162、水平方向の移動手段164、及び垂直方向の移動手段166を含む。通常は、アーム162は、水平方向及び垂直方向に移動できるように支持されている。機構164によって、アーム162が第1の位置と第2の位置との間を移動し、レンズキャリヤ104に係合し、連続したレンズキャリヤのグループが形成される。垂直移動手段166によってアーム162が垂直に移動し、次いで、前の工程の機構によって位置4及び位置5に押動されるキャリヤの通路を通らずに機構164によって開始位置に戻される。
【0021】
図に例示されている本発明の実施形態では、組立体126によって3つのレンズキャリヤのグループが形成され、それぞれの3つからなるグループは2段階の工程で形成される。第1の段階では、レンズキャリヤが予備硬化領域に向かって下方に移送されるときに、アーム162がキャリヤ位置5のすぐ後側(図1では上側)に位置している。この時点で2つのキャリヤがアームの前、すなわち位置4及び位置5に配置されている。アームが下げられて位置5のキャリヤに係合し、このキャリヤがキャリヤ位置2に押し出される。アームがこのように移動するとき、このキャリヤによってその前のキャリヤがキャリヤ位置1に押動される。この後、アーム162がキャリヤ位置5のすぐ後側の位置に戻される。アームによってこのレンズキャリヤが位置4に押動される。このとき、このキャリヤによってその前に位置するレンズキャリヤが位置3に押動されて位置2のキャリヤに当接し、このキャリヤが位置1のキャリヤに当接する。
【0022】
組立体130によって、このキャリヤグループ144が図4の矢印145で示されている方向に押動され、予備硬化領域110に移送される。また、詳細が図4−図6に示されているように、組立体130は、支持部材160、プッシャー168、及び移動手段170を含む。通常は、プッシャー168は、支持部材160に対して近づいたり遠ざかったりできるようにその支持部材によって支持されている。移動手段170は、プッシャーを支持部材に対して移動させてレンズキャリヤグループに係合させ、このキャリヤの列を予備硬化領域に移送するために設けられている。図6に、プッシャー168の延出した位置168Eと引込んだ位置168Rが示されている。レンズキャリヤは、それぞれが互いに当接して整列したグループで予備硬化領域に移送されるのが好ましい。
【0023】
当業者であれば、支持部材160、アーム162、プッシャー168、及び移動手段164及び170にあらゆる好適な装置を用いることができること理解できよう。また、このような装置は、あらゆる好適な方式で動作させることができる。移動手段164にはサーボモータが好ましい。移動手段166にはリニアシリンダーが好ましい。移動手段170にはロータリーシリンダーが好ましい。
【0024】
レンズキャリヤが予備硬化領域に移送されると、組立体132によってキャリヤがその領域に亘って移送される。組立体132はまた、図7−図9に詳細に例示されているように、支持部材172、アーム半組立体174、及び移動手段176及び178を含む。通常は、支持部材172は、予備硬化領域の下に位置し、アーム半組立体174は、水平及び垂直方向に移動できるように支持部材によって支持されている。また、移動手段176の動作により、アーム半組立体174が予備硬化領域の下から、予備硬化領域のフロアの上の延出した位置まで実質的に垂直に移動する。移動手段178の動作により、アーム半組立体174が水平方向に移動して予備硬化領域のレンズキャリヤの列に係合し、これらのキャリヤの列が予備硬化領域を横断して最終列の位置に移送される。
【0025】
半組立体174のこのような動きが可能となるように、予備硬化領域のフロアにスロット180(図2を参照)を設ける。このスロットにより、半組立体がフロアの下側からフロアを抜けて上方に移動し、次いで前方、次いで下方に移動し、フロアの下側の位置に戻ることができる。
【0026】
好ましくは、予備硬化領域110が3列のレンズキャリヤを保持し、組立体130によってキャリヤが予備硬化領域を横断するように移送される。具体的には、ステップ毎に、第1の列の位置にキャリヤが移送され、次いでその第1の列の位置から第2の列の位置に移送され、次いで第3の列の位置に移送される。好適な実施形態では、組立体132は組立体130と協動し、ウェイトステーション188のためにキャリヤの列と列との間に必要な間隔を設ける。組立体132はまた、組立体130から独立して動作して、その前の工程で組立体130に更なるパレットが送られない場合は、予備硬化領域110に亘ってパレットの列を移送することができる。組立体130がキャリヤを第1の列に移送する際に、組立体132がキャリヤを第1の列から第2の列、第3の列に移送するのが好ましい。代替の実施形態では、間隔を必要としない場合、組立体132を用いずに組立体130のみを用いて予備硬化領域110に亘ってパレットを移送することができる。
【0027】
適切な間隔を得るために、アーム半組立体174が一対の離間したアームすなわち突出部182を含むことができる。これらのアーム182は、同時に上方に移動して一方のアームがキャリヤの第1の列の後側に位置し、他方のアームがキャリヤの第2の列の後側に位置するように配置され動作する。次いで、これらのアームは水平方向に同時に移動して一方のアームが一列のキャリヤを第1の列の位置から第2の列の位置に移動させ、他方のアームが一列のキャリヤを第2の列の位置から第3の列の位置に移動させる。
【0028】
あらゆる好適な支持部材172、アーム半組立体174、及び移動手段176を用いて本発明を実施することができ、これらの装置は、あらゆる好適な方式で動作させることができる。好適な実施形態では、移動手段176は垂直リニアシリンダーであり、移動手段178はロータリーシリンダーである。
【0029】
組立体134は、レンズキャリヤを最終列の位置から予備硬化領域の外に移動するために設けられている。特に図10及び図11を参照すると、組立体134は、第1の係合手段184及び第2の係合手段186を有するのが好ましい。第1の係合手段184を用いて、予備硬化領域内の最終列の位置にあるレンズキャリヤの列に係合させて、最終列のキャリヤが搬出位置190に1つずつ配置されるようにこのキャリヤの列を第1の方向に移送する。図1に示されている特定の配置では、この搬出位置は、予備硬化領域の右下の位置である。第2の係合手段186を用いて、最終列のそれぞれのレンズキャリヤに係合させて、キャリヤを1つずつ予備硬化領域内の搬出位置から硬化領域内112の位置192に移送する。
【0030】
第1の係合手段184及び第2の係合手段186には、あらゆる好適な手段を用いることができる。例えば、これらの係合手段は、所望の方式でキャリヤを押動できる空気圧シリンダーとすることができる。別法では、電気式の押し戻し機構を用いて、好適な方式でレンズキャリヤを移動させることができる。係合手段184は、互いに協動するリニアシ/ロータリーシリンダーが好ましい。係合手段186は、組立体130に類似したプッシャーアームに対して水平及び垂直方向に移動する移動手段を含む。
【0031】
組立体136が、キャリヤを予備硬化領域から搬出して硬化領域112内に移送するために設けられている。具体的には、図1及び図10に示されているように、組立体136が、キャリヤ受取り位置192で1つずつキャリヤに係合し、これらのキャリヤを第1の方向に移送して、硬化領域内の第1の列の位置194に、互いに隣接するキャリヤが接触するようにレンズキャリヤの列を形成する。
【0032】
このように列を形成するために、あらゆる好適な手段を用いることができる。例えば、組立体136は、受取り位置192のすぐ下に配置された、好ましくはロータリーシリンダーである空気圧シリンダーを含むことができる。キャリヤが予備硬化領域から受取り位置に移送されると、このシリンダーは1回に1つのキャリヤに係合して、キャリヤを上方に押動して硬化領域内に入れ、位置194に列を形成する。第1のキャリヤが列に入れられた後、次のキャリヤを上方に押動して、その前のキャリヤが更に上方に押動されるようにする。この動作は、キャリヤの列が形成されるまで続けられる。
【0033】
当業者には明らかなように、他のある手段を用いて硬化領域内に列を形成することもできる。例えば、電気式の押し戻し装置を用いて、硬化ステーションにこれらの列を形成することもできる。
【0034】
図1に示されているように、組立体140を用いて、硬化ステーションに亘ってキャリヤの列を押動する。組立体140は、プッシャー、移動手段、及び組立体130に類似した支持体を含む。組立体140を用いて、硬化ステーション112に亘ってキャリヤの列をそれぞれ、図1の左から右、すなわち第1の列の位置から最後の列の位置210まで移送する。これにより、これらの列が、隣接する列が互いに接触したレイ124に形成される。組立体140が、列の位置194に形成されたレンズキャリヤの列を位置194の隣の列の位置に押動し、この隣の列のキャリヤが更に隣の列の位置に押動される。それぞれの列が前方に押動されるとき、ある列が当接しているその前の列を1段前に進める。次いで、組立体140が引込んだ位置に戻り、組立体136が再び位置194にキャリヤの列を形成し、次いで組立体140がその位置194の列を再び押動する。これらのステップを繰り返す。この方式では、キャリヤの列が必要な曝露時間、硬化ステーションの条件にさらされる。
【0035】
本発明の好適な実施形態では、位置194(第1の列の位置)にキャリヤの列を形成するステップ、組立体140によってその列194をその隣の第2の列の位置に押動するステップ、組立体140を引き戻すステップ、及び位置194に別のキャリヤの列を形成するステップを、先述したようにアレイの最後の列の位置199から210の内の1つの位置に最も右側の列が達するまで続けることができる。図1に、硬化領域112が受容できる最大パレット数が示されているが、先述したように硬化ステーション112はバッファー200を含む。バッファー200は3列含む。後の工程がパレットを受け入れできない停止状態の場合、必要に応じてバッファー200の1列または複数列を用いる。後の工程が停止している場合、組立体140が各ステップを続けてバッファー200が列で満たされていく。
【0036】
後の工程が順調に動作している場合は、バッファーを用いないで、組立体212を用いて位置199のキャリヤの列をアレイ124から搬出する。キャリヤが位置199に達すると、これらのキャリヤは硬化ステーションで硬化条件に十分にさらされたことになる。通常の運転では、組立体212を用いて、位置199から位置210の内の最も右側のキャリヤの列を硬化ステーションから搬出するために位置211に移送する。
【0037】
組立体212は、アレイ124の最後の列の位置から、好適な実施形態では位置211まで移動できるように支持されている。組立体212を、最後の列の位置にあるレンズキャリヤに係合させ、そのキャリヤの列をアレイから位置211に移送する。
【0038】
図13−図15を参照すると、組立体212は、一連の係合部材216及び移動手段220を含むのが好ましい。係合部材216は、硬化ステーションの下を水平に移動し、かつ垂直に移動できるように支持されている。移動手段220は、水平移動手段221及び垂直移動手段223を含む。水平移動手段は、好ましくは、硬化ステーションの下のモータ171によって駆動されるサーボドライブによって、係合部材216をアレイ124のキャリヤの最後の列の下まで、水平方向に移動させる。垂直移動手段223は、好ましくはリニアシリンダーによって係合部材を垂直方向に移動させ、そのキャリヤの列に係合させる。係合部材がキャリヤに接触している状態で、水平移動手段221が係合部材を水平方向に移動させて、最後の列のキャリヤをアレイ124から最終列の位置211に移送する。レンズキャリヤが最終列の位置に達したら、係合部材を下降させてレンズキャリヤを係合部材から解放する。係合部材216の延出した位置216E及び引込んだ位置216Rが図14に破線で示されている。好ましくは、アレイ124から移送されるそれぞれのキャリヤに対して、対応する2つの係合部材を用意する。好ましくは、これらの2つの係合部材は、キャリヤが押動される側とは反対側の2つの位置で、それぞれのレンズキャリヤに接触または他の方法で係合する。図15に、1つのパレット104に接触している係合部材216が示されている。動作する場合、図15に示されている係合部材216が、好ましくは端部が互いに接触して一列になった6つのパレットに接触する。組立体212は、一列のキャリヤのみを移動させるのが好ましく、その列がアレイにおけるキャリヤの最後の列であるのが好ましい。この最後の列は、位置199から位置210の何れかの位置であるのが好ましい。しかしながら、組立体212は、特に硬化領域112の全てのパレットが拒絶される理由がある場合、キャリヤの何れの列もアレイ124の任意の位置に移送することができる。別法では、硬化領域112で移送に用いる組立体212及び他の後工程の組立体は、組立体112が硬化領域112から複数のキャリヤの列を同時に押動して硬化領域112を空にできるように改良することができる。全てのパレットが拒絶された場合、現在の組立体212は、最も右側にある一列のキャリヤを位置211に移送し、この動作を繰り返して硬化ステーションを空にする。位置211へのキャリヤの移送は、制御手段150によって調節される。現在の組立体140は、アレイ124におけるキャリヤの列を一列ずつ徐々に増やして、任意の列数のキャリヤを押動するできるようにデザインされている。しかしながら、所望に応じて、組立体140は、アレイの何列かの位置に亘る或いは全ての位置に亘るあらゆる列数のパレットを押動して、アレイ124の最も右側の列が位置210に移送されるように改良することができる。
【0039】
係合部材216の上記した移動が可能となるように、一連の細長い貫通スロット222(図2を参照)が硬化ステーション112のフロア66に設けられている。これらの貫通スロットにより、係合部材がそのフロアの下を移動し、フロア66を抜けてその上方に移動して硬化ステーションのキャリヤと係合できる。またこれらのスロットにより、この後、係合部材が前方に移動し、次いで後方に戻り、フロアの下に移動することができる。キャリヤの列のそれぞれのキャリヤに対してそれぞれ2つの係合部材が用いられる本発明の好適な実施形態では、列のそれぞれのキャリヤに対してそれぞれ2つの細長いスロット222が硬化ステーションのフロアに設けられている。従って、例えば、列に6つのキャリヤがある場合は、硬化ステーションのフロアには12のスロットが設けられるのが好ましい。更に、各一対のスロットは、アレイ124のキャリヤのそれぞれのラインの下に直接延びているのが好ましい。
【0040】
あらゆる好適な係合部材216及び移動手段220を用いて本発明を実施することができる。例えば、係合部材は、ねじが切られたロッドとし、キャリヤに取り付け、レール上に取り付けられる。キャリヤがレールに沿って移動してロッドが水平方向に移動し、ロッドは回転により上下に移動する。あらゆる好適な手段、例えばステップモータを用いて、キャリヤをレールに沿って移送することができる。好ましくは、垂直移動手段223はシリンダーであり、水平移動手段221はサーボである。
【0041】
組立体212は、アレイ124のどの列の位置からもレンズキャリヤを硬化ステーション112の最終列の位置211に移送できるのが好ましい。これにより、硬化ステーションの列数を、時間をかけて変更すなわち調節することができる。この特徴とバッファー200によって提供される追加の列をインテリジェントバッファーと呼び、これにより、硬化ステーションのアウトプットを制御して、製造システム100のこの後の工程で生じる条件または状態に対応することができる。例えば、硬化ステーションの後の工程のある点で製造システムを停止するのが適当である場合、レンズキャリヤを硬化ステーションのバッファー200に蓄積することができる。このようにすることで、硬化ステーション及びその前の工程を中断しないで継続することができ、その後の工程の中断による影響を受けなくて済む。また、その後の工程が再開されたら、組立体212が、硬化ステーション112から搬出するために最も右側のキャリヤを列211に移送することができる。
【0042】
これを達成するために、細長いスロット222がアレイ124の全幅に亘って延在し、好ましくは、第1の列の位置194までその下まで延在する。また、細長い部材216がアレイ124の全幅に亘って移動できるように支持され、アレイのどの列のキャリヤとも係合でき、この係合したキャリヤを最終列の位置196に移送することができる。更に、この好適な実施形態では、バッファー200の列を硬化ステーションの紫外線または可視光から保護するためにシールドが設けられている。システム100は、このようなシールドを用いて、内部のコンタクトレンズが紫外線または可視光に曝されることなく最後の数列のレンズキャリヤを保持するオプションを提供することができる。
【0043】
好適な実施形態では、レンズキャリヤは、硬化オーブンに導入された順番と同じ順番で硬化ステーション112から搬出される。従って、組立体134に類似した組立体334が、キャリヤを硬化オーブン112から取り出すために設けられている。列211の第1のキャリヤが、その右側の位置196に移送され、次いで列211の残りのキャリヤが上方に移送される。この動作は、列211にキャリヤがなくなるまで繰り返される。次いで、組立体212が、一列のキャリヤを位置211に移送し、この工程が再び繰り返される。
【0044】
ここで図1を再び参照すると、レンズキャリヤが最終列の位置196に配置されると、組立体142によりこれらのキャリヤが硬化ステーションから搬出される。組立体142は、半組立体230、受取り部232、及びプッシング手段234を含むのが好ましい。受取り部232は、最終列の位置196に近接して配置され、好ましくはその列と整合している。半組立体230が、最終列の位置のレンズキャリヤに係合してレンズキャリヤを1つずつ受取り部232に移送するために設けられている。次いで、プッシング手段234を用いて、その受取り部からレンズキャリヤを硬化ステーションから押し出す。
【0045】
図示されている半組立体230の実施形態では、この半組立体は、一連のビーム236及び移動手段240を含む。ウォーキングビームと呼ばれるビーム236は、列の位置196に沿って受取り部232に近接した位置またはその受取り部上に移動できるように支持されている。移動手段240は、一連のビームを最終列の位置に沿って移動させてこの一連のビームを最終列のレンズキャリヤに係合させ、これらのレンズキャリヤをキャリヤ受取り部232に移送するために設けられている。例えば、1つおきにレンズキャリヤを1つのビーム236に係合させることができ、この1つのビームで2つのレンズキャリヤを受取り部に押動することができる。しかしながら、他の構造を用いて本発明を実施することもできる。
【0046】
受取り部232は、キャリヤ104を受け取るための領域242を画定するのが好ましい。キャリヤが組立体230によってこの画定領域内に移送され、プッシング手段234によってこの領域から押し出される。更に、受取り部232が回動可能であり、画定領域242が、各セグメントが2つのレンズキャリヤを受け取れるように適合された十字形であるのが好ましい。
【0047】
使用する場合、セグメントの1つが列の位置196に整合され、2つのレンズキャリヤがこのセグメント上に押動され、次いで受け取り部232が90度回動し、次いでプッシング手段234によってこれら2つのレンズキャリヤが受取り部から押し出される。受取り部が90度回動すると、第2のセグメントが列196に整合し、次いで半組立体230によって別の2つのレンズキャリヤが受取り部のこのセグメントに押動される。この工程が続き、受取り部が90度回動する度に2つのレンズキャリヤが受取り部に押動される。従って、受取り部232によってレンズキャリヤの移動経路の方向が90度変更される。受取り部から押し出されるキャリヤは、硬化ステーションから搬出するためにコンベヤベルトまたは他の好適な手段に移送される。
【0048】
あらゆる好適なビーム236、移動手段240、及び受取り部242を用いて本発明を実施することができる。例えば、ビーム236を、このビームを所望の経路を通って移送するエンドレスコンベヤベルトに取り付けることができる。また、プッシング手段234として空気圧シリンダーを用いることができるが、電気式押し戻し機構を用いて受取り部232からレンズキャリヤを移動させることもできる。
【0049】
上記したように、制御手段150が、上記した物品移動装置の動作を制御したり、動作を連携するために設けられており、これらの組立体があらゆる好適な方式で制御され動作する。例えば、これらの制御手段を用いて、物品移動用組立体を所定のタイミングシークエンスに従って動作するようにしたり、センサを用いて、いつ特定の事象が起こるかを知ることができる。また、センサと所定のタイミングシーケンスとを組み合わせて、各組立体の動作を連携することができる。例えば、硬化ステーションの上記したインテリジェントバッファー機構の動作を円滑するために、制御手段に、レンズキャリヤの最後の列がアレイ124のどこに位置するかを知らせる信号または他の情報が提供されるのが好ましい。この情報により、制御手段が、次にアレイ124から最終列の位置に移送するレンズキャリヤの列の位置にこの組立体212を移動することができる。
【0050】
ここに開示した本発明が、先述した目的を十分に達成しているのは明らかであり、当業者であれば、様々な変更及び実施形態に想到するであろうが、添付の特許請求の範囲が、本発明の概念及び範囲に含まれるこのような変更及び実施形態を全て包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明を具体化したレンズ成形システムの模式図である。
【図2】レンズ成形システムの予備硬化ステーション及び硬化ステーションの平面図である。
【図3】予備硬化ステーション及び硬化ステーションの側面図である。
【図4】レンズキャリヤを一群にして、この一群のレンズキャリヤを予備硬化ステーションに移送するための組立体の平面図である。
【図5】レンズキャリヤを一群にして、この一群のレンズキャリヤを予備硬化ステーションに移送するための組立体の側面図である。
【図6】レンズキャリヤを一群にして、この一群のレンズキャリヤを予備硬化ステーションに移送するための組立体の側面図である。
【図7】予備硬化ステーションに亘ってキャリヤを移送するための組立体、予備硬化ステーションからキャリヤを搬出するための組立体、及び硬化ステーションでキャリヤを一列に整列するための組立体を例示する平面図である。
【図8】予備硬化ステーションに亘ってキャリヤを移送するための組立体の詳細な側面図である。
【図9】予備硬化ステーションに亘ってキャリヤを移送するための組立体の詳細な側面図である。
【図10】予備硬化ステーションから硬化ステーションへレンズキャリヤを移送するための組立体、及び硬化ステーションにキャリヤの列を形成するための組立体の平面図である。
【図11】予備硬化ステーションから硬化ステーションへレンズキャリヤを移送するための組立体、及び硬化ステーションにキャリヤの列を形成するための組立体の側面図である。
【図12】予備硬化ステーションから硬化ステーションへレンズキャリヤを移送するための組立体、及び硬化ステーションにキャリヤの列を形成するための組立体の側面図である。
【図13】硬化ステーションの最終位置にキャリヤの列を移送するための組立体の平面図である。
【図14】硬化ステーションの最終位置にキャリヤの列を移送するための組立体の側面図である。
【図15】硬化ステーションの最終位置にキャリヤの列を移送するための組立体の側面図である。
Claims (26)
- コンタクトレンズを重合するための硬化ステーションであって、
重合可能なコンタクトレンズを保持する複数のキャリヤを支持するためのフロアと、
前記コンタクトレンズを硬化するためにこのコンタクトレンズに光を当てるための光源と、
前記レンズキャリヤに係合してこのレンズキャリヤを前記フロア上を移送するべく、前記フロアの下に支持された複数の物品移動装置とを含むことを特徴とする硬化ステーション。 - 前記装置のそれぞれが、引込んだ位置と延出した位置を有しており、
前記引込んだ位置では、前記装置全体が前記フロアの下に位置し、この物品移動装置をこのフロアの下で円滑に動かすことができ、
前記延出した位置では、前記装置が前記フロアの上に位置し、前記レンズキャリヤに係合してこのレンズキャリヤをこのフロアに亘って移送することができることを特徴とする請求項1に記載の硬化ステーション。 - 前記フロアが複数の開口を画定しており、
前記装置が前記引込んだ位置から前記延出した位置に変わるときに、この装置が前記開口を通って上方に移動することを特徴とする請求項2に記載の硬化ステーション。 - コンタクトレンズキャリヤを画定された領域内で移送するための方法であって、
前記領域に複数のレンズキャリヤを配置するステップと、
それぞれが前記レンズキャリヤの1つに係合した細長い状態と前記レンズキャリヤと係合していない非係合状態を有する複数の物品移動装置を前記領域の下側に支持するステップと、
前記各装置が前記非係合状態にあるときに、この装置を前記領域の下側に維持してこの装置を円滑に移動できるようにするステップと、
前記レンズキャリヤに係合させるために、前記各装置を前記非係合状態から前記係合状態に変えるステップと、
前記係合状態にある前記装置を用いて前記レンズキャリヤを前記領域に亘って移送するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記画定された領域がフロア上にあり、前記係合状態に変える前記ステップが、前記各装置が前記非係合状態から前記係合状態に変わるときに前記フロアを通って上方に延出するステップを含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記フロアが一連の開口を画定しており、前記延出するステップが、前記各装置が前記非係合状態から前記係合状態に変わるときに前記開口の1つを通って上方に延出するステップを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- コンタクトレンズキャリヤを画定された領域内で移送するための物品移動装置であって、
複数のコンタクトレンズキャリヤを受け取り、前記領域の第1の部分に第1のレンズキャリヤのアレイを形成し、前記レンズキャリヤを前記第1の部分を通って移送するための第1のセットの物品移動機構と、
前記第1の部分から前記コンタクトレンズを受け取り、前記領域の第2の部分に第2のレンズキャリヤのアレイを形成し、前記第2のアレイの前記レンズキャリヤを前記第2の部分を通って移送するための第2のセットの機構とを含むことを特徴とする装置。 - 前記第1のセットの機構が、
隣接するレンズキャリヤ同士が互いに接触するように、第1の位置に一群のレンズキャリヤを一列に整列させるための第1の組立体と、
前記レンズキャリヤの列を前記第1の位置から前記領域の前記第1の部分内に移送するための第2の組立体と、
前記レンズキャリヤの列を前記第1の部分を通ってこの第1の部分の最終位置に移送するための第3の組立体と、
前記レンズキャリヤの列を前記最終位置から前記第1の部分の外に移送するための第4の組立体とを含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 前記第1の組立体が、
支持部材と、
前記支持部材に対して近づいたり遠ざかったりできるようにこの支持部材に支持されたアームと、
レンズキャリヤに係合して前記一群のレンズキャリヤを前記列内に整列するために第1の位置と第2の位置との間で前記第1のアームを移動するための手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載の装置。 - 前記第2の組立体が、
支持部材と、
前記支持部材に対して近づいたり遠ざかったりできるようにこの支持部材に支持されたアームと、
前記支持部材に対して前記アームを移動させて、このアームを前記第1の位置にある前記レンズキャリヤの列に係合させ、このレンズキャリヤの列を前記第1の位置から前記第1の部分に押し出すための手段とを含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。 - 前記第3の組立体が、
前記第1の部分の下に位置する支持部材と、
水平移動及び垂直移動できるように前記支持部材に支持されたアーム組立体と、
前記アーム組立体を、前記第1の部分の下のある位置から前記第1の部分の上方のある位置まで垂直方向に移動させ、次いで水平方向に移動させてこのアーム組立体を前記第1の部分の前記レンズキャリヤの列に係合させ、このレンズキャリヤの列を前記第1の部分を通ってこの第1の部分の前記最終位置に移動させるための手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載の装置。 - 前記第4の組立体が、
前記最終位置の前記レンズキャリヤの列に係合して、前記列の前記レンズキャリヤを第1の方向に押動するための手段であって、この押動により、前記列の前記レンズキャリヤが1つずつ搬出位置に配置される、前記手段と、
前記列のレンズキャリヤのそれぞれに係合して、前記キャリヤが前記搬出位置にあるときに前記キャリヤを1つずつ前記第1の部分の外に移送するための手段とを含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。 - 前記第2のセットの機構が、
隣接するレンズキャリヤ同士が互いに接触するように、前記第2の部分の第1の位置にレンズキャリヤの列を形成するための第1の組立体と、
前記レンズキャリヤの列を前記第2の部分の一連の位置を通って、その第2の部分の最終位置に移送するための第2の組立体と、
前記レンズキャリヤの列を前記第2の部分の外に移送するための第3の組立体とを含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 前記第1の組立体が、キャリヤ受取り位置で1つずつレンズキャリヤに係合して、これらのレンズキャリヤを第1の方向に移送して前記レンズキャリヤの列を形成する手段を含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記第2の組立体が、
支持手段と、
前記支持手段に対して近づいたり遠ざかったりできるようにこの支持手段に支持されたプッシャー組立体と、
レンズキャリヤの列が前記第2の部分の前記第1の位置にあるときに、一回に一列ずつレンズキャリヤの列に複数回係合してこれらのレンズキャリヤの列を前記第2の部分に亘って移送し、前記第2の部分に前記第2のレンズキャリヤのアレイを形成するための手段とを含み、
前記第2のアレイが、隣接する列が互いに接触した複数のレンズキャリヤの列を含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 前記第2の部分の前記レンズキャリヤの第2のアレイが、最終列の位置にレンズキャリヤの最後の列を含み、
前記第2の組立体が、前記最終列の位置に対して近づけたり遠ざけたりできるように支持され、前記最終列の位置のレンズキャリヤの列に係合してこのレンズキャリヤの列を前記第2のアレイの外に移送する係合半組立体を含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。 - 前記係合半組立体が、
前記第2の部分の下を水平移動でき、かつ垂直移動できるように支持された一連の係合部材と、
前記係合部材を、前記第2の部分の下の位置から垂直方向に、前記最終列のレンズキャリヤに係合する位置まで移動させ、この係合部材を水平方向に移動させて、前記最終列のレンズキャリヤを前記アレイから前記最終位置に移送するための手段とを含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。 - 前記第3の組立体が、
前記最終列に近接して配置されたキャリヤ受取り装置と、
前記最終列のレンズキャリヤに係合して、このレンズキャリヤを1つずつ前記キャリヤ受取り装置に移送するための半組立体と、
前記レンズキャリヤを前記キャリヤ受取り装置から押し出して前記第2の部分の外に移送するための手段とを含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 前記半組立体が、
一連のビームと、
前記一連のビームを前記最終列に亘って移動させ、この最終列のレンズキャリヤに係合させ、これらのレンズキャリヤを前記キャリヤ受取り装置上に押動するための手段とを含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。 - 調節可能なバッファーを有するコンタクトレンズ保持ステーションであって、
レンズキャリヤを保持するための領域を画定するための手段と、
コンタクトレンズキャリヤを受け取って、これらのキャリヤで、列数を調節可能なレンズキャリヤのアレイを前記領域に形成するための第1の組立体と、
前記列における所定の数列の内の任意の一列におけるレンズキャリヤに係合して、この係合した列のレンズキャリヤを前記アレイから引き寄せ、これらのレンズキャリヤを所与の位置に移送するための第2の組立体と、
前記レンズキャリヤを前記所与の位置から前記ステーションの外に移送するための第3の組立体とを含むことを特徴とするコンタクトレンズ保持ステーション。 - 前記第2の組立体が、
前記アレイの下を水平移動でき、かつ垂直移動できるように支持された複数の係合部材と、
前記係合部材を、前記アレイの下の位置から垂直方向に、前記所定数の列の一列におけるレンズキャリヤに係合する位置まで移動させ、この係合部材を水平方向に移動させて、前記係合した列のレンズキャリヤを前記アレイから移送するための手段とを含むことを特徴とする請求項20に記載のステーション。 - 前記アレイが、位置が変わる最終列を有しており、前記ステーションが更に、前記最終列の位置を特定するデータを保持する制御手段を含むことを特徴とする請求項20に記載のステーション。
- 前記第2の組立体が前記アレイのあらゆる列のレンズキャリヤに係合するように適合されていることを特徴とする請求項20に記載のステーション。
- あるステーションにコンタクトレンズキャリヤを保持するための方法であって、
前記レンズキャリヤを前記ステーションに移送するステップと、
前記レンズキャリヤを、列数が調節可能なアレイに形成するステップと、
前記アレイにおける所定の数列の内の任意の一列におけるレンズキャリヤに係合して、その列のレンズキャリヤを前記アレイから移送するステップと、
前記列のレンズキャリヤをステーションの外に移送するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記係合するステップが、前記アレイの任意の列のレンズキャリヤに係合するステップを含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記アレイが、位置が変わる最終列を含み、
前記方法が更に、前記最終列の位置を常にトラッキングするステップを含み、
前記係合するステップが、前記最終列のレンズキャリヤに係合して、この最終列のレンズキャリヤを前記アレイから移送するステップを含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
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