JP4125301B2 - 取りまとめ緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に眼鏡レンズ特に一体成型された親水性のコンタクトレンズ製造の分野に関し、特にコンタクトレンズを検査後に包装するために取りまとめる自動装置に関する。

親水性コンタクトレンズの一体成型は、ラーセン（Larsen）による特許文献１、ラーセンら（Larsen et al. ）による特許文献２、ラーセンらの特許文献３、ラーセンらの特許文献４、ラーセンらの特許文献５に開示されており、これらは全て本発明の譲受人に譲渡されている。

これらの従来技術の参考では、２×４個の成型金型に作成された前面カーブ（下側）一体成型部と裏面カーブ（上側）一体成型部の間にモノマー又はモノマー混合物をはさみ各々のレンズを形成するコンタクトレンズ製造法を開示している。モノマーを重合させてレンズを形成し、これを成型金型から取り出して水和水槽内で処理を施し消費者向けの包装を行う。

特許文献６及び特許文献７では夫々、前述の特許で開示されているモノマー又はモノマー混合物で形成されたコンタクトレンズを水和する方法及びコンタクトレンズを水和させるチャンバーが開示されている。これらの特許で開示の方法は、レンズを水和させ脱イオン水と塩分を含まない少量の界面活性剤を用いてレンズを成型金型から剥離させることにより大幅に処理時間を短縮しており、レンズ原型が作成されるポリマーの時間がかかるイオン中和を水和処理中に行わないようにしている。脱イオン水を使用する場合、処理の最終工程は製品パッケージに緩衝生食水をレンズと共に導入し、次いでパッケージ内にレンズを封止して、最終製品レンズの平衡（イオン中和、最終的水和、及びレンズの最終寸法合わせ）が室温のパッケージ内で又は滅菌中に行われるようにしている。

本発明の譲受人に譲渡されている特許文献８では、コンタクトレンズの最終包装を開示しており、包装はポリプロピレンなどの透明なプラスチック材料とこれに熱封止される積層箔から形成される。

一方、特許文献６及び特許文献７では水和処理と最終包装形態への転送全体が完全自動方式で行い得ることを考慮しており、また一方で、前述の特許に開示されたチャンバーならびに方法では水和中にレンズの自動処理を可能としているが、高い歩留まりでレンズを検査しかつ取り扱うための好適な自動装置ならびに完全自動装置内でのその方法の実施は従来技術から容易に成し得なかったか又は教示されていなかった。

米国特許第４，４９５，３１３号公報 米国特許第４，６４０，４８９号公報 米国特許第４，６８０，３３６号公報 米国特許第４，８８９，６６４号公報 米国特許第５，０３９，４５９号公報 米国特許第５，０８０，８３９号公報 米国特許第５，０９４，６０９号公報 米国特許第４，９６１，８２０号公報

前述の方法にしたがって製造されたコンタクトレンズの検査における最近の進歩により、本発明の譲受人に譲渡され「レンズ検査方法ならびにその装置」と題する米国特許出願第０７／９９３，７９６号（代理人事件整理番号ＶＴＮ００３７）に教示されているように、レンズ検査の自動化が行えるようになった。また、湿式コンタクトレンズの水和及び自動処理における最近の進歩により、これも本発明の譲受人に譲渡され「ソフトコンタクトレンズの水和の自動化方法ならびにその装置」と題する米国特許出願第０８／２５８，５５６号（代理人事件整理番号８，９９８）に教示されているように、水和中とその後の自動レンズ検査システムによるレンズ検査の自動化ロボットによるレンズ取扱いが可能になった。

コンタクトレンズの一連の製品の流れからの仕様外のレンズの抜取りは、製品の流れに無作為な変化を発生させるので、包装する前に取りまとめる必要がある。

そのため本発明では、製品の流れが無作為な変化を含むような縦列状の製品の流れを取りまとめる自動装置を提供する。本発明は製造ラインから一連の製品を受け取り、製品の流れの無作為な変化を取りまとめる取りまとめ緩衝装置を提供する。自動ロボット取扱い手段は所定の個数及び配置の製品ユニットを選択し、その個数及び配置を後続の包装部へ移送して包装、滅菌、最終出荷を行うようになっている。

本発明のさらなる目的は、一連の製品の流れを受け取り、自動レンズ検査システムからのデータ信号にしたがって個々の製品ユニットを排出するためのロボット移送手段を提供することである。

本発明のさらなる目的は、入力と出力で製品の個数及び配置が変化するような２列の製造作業の間の取りまとめ用緩衝装置を提供することである。本発明により一連の製造ラインと結びつく製品ユニットの第１のｘ，ｙ配列の使用が可能になり、また製品に関する第２の製造作業で使用される配列に対応する第２のｘ，ｙ配列にこれらの製品ユニットを取りまとめることができるようになる。

本発明のさらなる目的は、製品の無作為な追加各々についてのカウントと、緩衝装置から最終包装部への製品の選択と移動の各々についての独立したカウントとを含めた本発明の取りまとめ緩衝装置内に個別の製品各々の状態カウントを維持するプログラマブル論理制御装置を提供することである。

本発明の別の目的は、内部にソフトコンタクトレンズを担持した製品の独立した最終包装を高速ロボットで取り扱うための方法及びその装置を提供することである。このロボットによる取扱いで、自動レンズ検査システムにより１つ又はそれ以上のレンズが欠陥品又は仕様外であるとフラグが立てられた場合に、所定のｘ，ｙ配列に並べられていても、前記特定のレンズを選択的に排出又は拒絶することができるようになる。

本発明の更に別の目的は、自動レンズ検査システムから最終包装部へレンズを移送するのに使用するロボットアセンブリー各々をシーケンス化し調整するための自動制御手段を提供することである。

米国特許出願第０８／２５８，６５４号「コンタクトレンズの一括成型方法」（代理人事件整理番号９，０１６）に開示されているように第１と第２の成型金型の間でレンズが一体成型されるような一体成型コンタクトレンズを特に参照して本発明を説明するが、本発明の取りまとめ装置は、水溶性ゲル（ハイドロゲル）を乾燥状態に維持しつつ所望の光学表面を切削研磨するような旋盤切削で形成されたレンズの取りまとめにも等しく好適であることが理解されよう。更に、本発明の装置はレンズの所望の光学表面と同じ形状を有する金型に液状モノマーを遠心力で充填するスピンキャスト製法によるレンズの取りまとめにも使用することができる。

製品を包装するための取りまとめ装置及びその方法についての本発明の前述の目的及び利点は、添付の図面と合わせて以下の好適実施例についての詳細な説明を参照することで当業者には容易に理解されよう。図面において同様の部材は図面全体を通して同一の参照番号で示してある。

図１は一連の製品の流れに無作為な乱れがある場合に、該製品の流れをまとめるために使用する本発明の自動装置を示す略図である。本発明では所定の２×８、２×５、４×８の配列を使用するが、種々の配列及び構成を本明細書で説明する発明の実施において使用できることが理解されよう。

図１に図示したように、２×８個の配列２０（ａ）に配置された１６個の製品２０を搬送する検査パレット１０は、所定の製品基準にしたがって製品２０各々を個別に観察した自動検査システムから矢印Ａの方向に搬送される。パレット１０は図１に図示した３つの位置１０（ａ）、１０（ｂ）、１０（ｃ）の各々を通ってコンベア１２（ｂ）に載って移動する。１０（ｃ）で図示したように製品が検査パレット１０から取り出された後、からの検査パレットは製品を詰め替えるために戻りコンベアを介して戻される。

取扱いロボット装置２００はコンベア１２、１３の近くに配置され、１６個の独立して作動自在な吸引把持手段を装着してある２×８個の吸引配列２０２がこの上に装着してある。パレット１０（ｂ）はコンベア１２に沿って図１に図示してある所定の製品積荷位置まで搬送され、２×８の配列２０２がこれらの上に位置決めされ、検査用キャリア１０（ｂ）から１６個の製品の各々を取り出す。図１に図示したように、製品２０（ｂ）、２０（ｃ）、２０（ｄ）には欠陥又は仕様外製品の排除を図示するため×印が付けてある。本発明の実施において、プログラマブル論理制御装置を用いて本発明の各種部材を制御し、また該装置は欠陥品又は仕様外製品の製品２０（ｂ）、２０（ｃ）、２０（ｄ）各々についてフラグをセットする自動検査システムからデータブロックを受信する。

製品２０を検査用キャリア１０（ｂ）から取り除いた後、ロボット搬送装置２００は２×８配列をコンベアベルト１４の上に位置決めされ、製品２０（ｂ）、２０（ｃ）、２０（ｄ）を選択的に排出する。これらの製品はコンベアベルト１４から取り除かれた後、破棄又は再利用に回される。

ロボット装置２００は２０（ｄ）で示したように吸引取りまとめ緩衝装置２３０上に残りの製品を載置する。２０（ｄ）に置かれた製品の列は製品の流れに隙間又は無作為な変化を含む。これは一連の製品の流れから仕様外の製品２０（ｂ）、２０（ｃ）、２０（ｄ）を取り除いた結果である。吸引式取りまとめ緩衝装置２３０は製品グループ２０（ｄ）と製品グループ２０（ｅ）をまとめるために使用する一対の空気式製品フォロワ２３２、２３４を含む。空気式フォロワ２３２、２３４の各々は製品の流れがまとめられるまで、矢印Ｃの方向に独立して前進する。製品２０（ｆ）が製品２０（ｇ）と遭遇すると、製品フォロワ２３２により駆動される製品の流れ全体が前進して光センサー２３６を作動させ、プログラマブル論理制御装置への制御信号を発生させて製品フォロワ２３２を停止させ、フォロワを最初の開始位置まで復帰させる。同様に、光センサー２３８は第２の製品の流れがまとめられた時点で、製品フォロワ２３４に対する同様の復帰信号を発生する。製品の取りまとめの後、次のロボット操作のために、別のインデックス機構２４０が製品の流れ全体を矢印Ｄの方向に所定の位置合わせ点まで戻す。本発明においては、取りまとめ緩衝装置２３０は一対の吸引レールを含み、これが製品を軽く把持して製品フォロワ２３２、２３４に応じてレール上での製品の摺動移動を可能にしているが、取りまとめ中の製品の「重畳」を防止するようになっている。

パッケージ供給取扱いロボット装置３００は取りまとめ緩衝装置２３０と包装部４００の間に位置し、２×５の配列に配した１０個の吸引把持手段を含む配列３０２を備えている。２×５の配列３０２は最初に製品グループ２０（ｆ）の上に位置しており、吸引把持手段が作動して吸引式取りまとめレール２３０から第１の１０個の製品を引き出すようになっている。パッケージ取扱いロボット３００は２×５の配列と製品グループ２０（ｆ）とを包装インデックステーブル４００上の位置１に配置決めして、製品配列を包装インデックステーブル４００上に載置した支持パレット４１０に落とす。本発明の動作を図示する目的で、包装インデックステーブル４００上には１つだけ支持パレット４１０が図示してある。しかし実際は、このような８個の支持パレットが各々のインデックス位置に１つずつ提供されることが理解されよう。支持パレット４１０に積荷された１０個の製品ユニット２０（ｇ）は製品の検証のため位置２まで送られ、更に次の製品包装動作のため位置３まで送られる。

包装している間、包装インデックステーブル４００は支持パレット４１０を各位置の間で回転させ、製品を次の包装段階へ進めることができる。包装インデックステーブル００の動作に機能障害又は遅延が発生した場合、取りまとめ緩衝装置２３０に到着する製品は、内部に複数の緩衝パレット３１０を配置してある緩衝領域３０８に一時的に保管される。包装インデックステーブル４００が動作を再開すると、包装用取扱いロボット装置が緩衝パレット３１０から支持パレット４１０へ２×５配列の製品を先入れ先出し方式で搬送する。

取扱い中の製品が時間的に制約を有する場合、プログラマブル論理制御装置は、製品をいずれかの所定の処理部から次のいずれかの処理部へ搬送するときに、各々の製品配列に配すべきタイムスタンプを生成できる。したがって、検査時又は緩衝領域３０８への搬送時にタイムスタンプを製品に付けることができる。製品が緩衝領域３０８へ搬送されると、配列のｘ，ｙ座標もタイムスタンプと一緒に保存される。包装インデックステーブル４００が動作を再開する前に割り当てられた時間的制約を過ぎると、包装用取り扱いロボット装置３００が時間的制約を超過した製品を破棄し、時間的制約の基準に適合する製品だけを支持パレット４１０に搬送する。同様に、製造ラインの問題で尋常でない個数の製品が破棄され、５個未満の製品しか位置２０（ｅ）でいずれかの取りまとめ列２３０（ａ）、２３０（ｂ）に来ない場合にも、取扱いロボット装置２００が包装用取りまとめ緩衝装置２３０の両側で製品の流れが均等になるように製品を搬送し、これによって２×５の製品配列として製品を取り出すことができるようになる。

［水和後の処理］
本発明は自動コンタクトレンズ製造施設の水和後処理部門で使用するように設計されたもので、またこれに特に適している。例えば、同時係属出願中の「コンタクトレンズの一括成型」と題する米国特許出願第０８／２５８，４５９号で開示しているように自動製造ラインで一体成型され、「水和処理中のコンタクトレンズの取扱いシステム」と題する米国特許出願第０８／１８１，２７５号に開示されているような水和システムで水和され、「レンズ検査法及びその装置」と題する米国特許出願第０７／９９３，７５６号に開示されているような自動的に検査されたコンタクトレンズは、本発明による取りまとめと包装に特に好適である。

本発明はコンタクトレンズの検査中はこれを搬送し、検査後には最終包装の一部として供用される多用途使い捨てレンズパッケージ・キャリアを意図している。パッケージキャリア２０は図６に図示してあり、ポリプロピレンなどのプラスチックシート材の射出成型又は熱成型で形成され、一端に第１のフランジ部材を形成する角度的に変化する壁部分３８と、一対の位置決めフランジ３３（ａ）、３３（ｂ）とを有する平坦で本質的に長方形の形状の基盤部材３４を含む。他端に一方が図６で見えるフランジ３３（ａ）、３３（ｂ）はロボット操作のためにパッケージキャリアを揃えるために使用される。このパッケージキャリアは同時係属出願中の米国特許出願第９９５，６０７号により完全に説明してあり、これの明細書は本明細書で参照に含めてある。位置決め用の切り欠き３１（ａ）、３１（ｂ）は基盤３４の両方の側面に設けて、処理及び包装操作で使用する各支持パレット上の位置決めピンと協動して、パッケージキャリアとレンズを更に取扱い又は処理するために位置合わせするようにしている。パッケージ中心からはずれて一体成型されたキャビティ３６が設けてあり、これは本質的に半円形の形状を成し、一般にコンタクトレンズ（図示していない）の曲直線状の形状と適合している。コンタクトレンズは、マルチネス（Martinez）の米国特許第４，６９１，８２０号に開示されているのと同様の方法で、内部に封止状態で、同時に好適な滅菌水溶液に浸漬して保存されるようになっている。する。該出願は本発明の譲受人に譲渡され、この開示は本明細書において参照に含めてある。フランジ部材３８の高さｈはキャビティ３６の高さ又は深さに対して相補的で、後述するような特別設計のパレットキャリアに依存フランジ３３（ａ）、３３（ｂ）と協動してパッケージキャリアの自己位置合わせを可能としている。依存フランジ３８は一般に「山形」の複数のうね３２と協動して製品の最終包装においても使用され、利用者が積層箔のカバーを剥がして開ける際にパッケージを把持する上で役立つ。

キャビティ３６はまた複数の刻印３７を含む。これは水和後の処理部の１つで脱イオン水の排水中にコンタクトレンズをキャビティの中央部に保持するのを補助するのに使用する。パッケージキャリアにはまた円環状のフランジ３９が設けてあり、これは積層箔カバーを熱封止するために使用して、最終的な配送の間のコンタクトレンズの密封を提供する。切取り部３５は任意で設けてあり、消費者がカバー又は積層箔を剥がすときにフランジ３８とパッケージを把持するのを容易にする。

基盤部材３４は更に平滑で平坦な表面３４（ａ）を含む。表面３４（ａ）は、操作の各段階の間にパッケージキャリアを搬送するために使用する上側の吸引把持装置と下側の吸引式レールとのために好適な係合領域を提供する

自動レンズ検査システムを通してパッケージキャリアを搬送するための検査用キャリアは図７に図示してある。検査用キャリア１０は、パッケージキャリアのボウル３６を受入れ、自動レンズ検査システム用の光路を提供する空洞４０の第１と第２の列１０（ａ）、１０（ｂ）を含む。中間の位置決めピン４１の各々がいずれかの側面でパッケージキャリアと係合し、端部位置決めピン４１（ａ）単一のパッケージと係合する。これらの位置決めピンは検査用キャリアの長手方向の寸法においてパッケージキャリアの正確な位置決めを提供し、一方、一対の強固な辺縁４２（ａ）、４２（ｂ）が、ピン４１とともに回転方向へのねじれに対してパッケージキャリアの位置決めを行う下向きに下降するフランジ３３（ａ）、３３（ｂ）の基準表面を提供する。検査用パレット１０には更に、パレットのいずれかの側面に設けた３つの位置決め用開口４３が設けてある。該開口４３は自動レンズ検査システムを介してパレットを搬送し、パッケージキャリアの取付けと取り外しの間にパレットを所定位置に係止するために用いる。検査用パレットには更に一対の溝４４（ａ）、４４（ｂ）が設けてある。該溝は検査パレットを載せ、またこの検査パレットを自動レンズ検査システムから取り外す釣り下げ式搬送機構用に確実な把持を提供する。一対の傾斜面４５はパッケージキャリア２０の下向きに下降するフランジ部材に対する隙間を提供する。

図３に図示したように、射出成型装置３０を使用して、本発明において２重の目的に供用するポリプロピレン製のパッケージキャリアを一体成型する。その目的は第１に自動レンズ検査システムによるレンズ検査のためのキャリアを提供すること、第２に使用者に向けては配送するためにレンズの最終包装用の受皿を提供することである。これらのパッケージキャリアは所定の配列、典型的には１回の成型で１６個、射出成型されて、質量が小さく迅速に往復動する搬送キャリア６２を有するロボット搬送手段６０により成型金型から取り出される。キャリア６２は射出成型装置２０内の成型キャビティの配列に相当するように配置した複数の吸引式把持手段を有する手先手段６４を含む。キャリア６２は支持部材６６に沿って往復動し、更に図３に示すように垂直方向からパッケージキャリアを第２の搬送シャトル６８へ載せるために必要な水平方向へ回転させる。第２の搬送シャトル６８は複数の、即ち１６個のパッケージキャリアを図３に図示した第１の受入れ位置６８（ａ）から第２の位置６８（ｂ）へ搬送するために使用し、第２の位置でパッケージキャリアを取扱いロボット装置５０により拾い上げる。取扱いロボット装置５０は関節があり、第１と第２のアーム５１、５２及び垂直方向に往復動するアームと、搬送シャトル６８により搬送された各々のパッケージキャリアと係合する複数の吸引把持手段を有する手先（図示していない）とを有する。

パッケージキャリア２０は搬送シャトル６８から取り出され、パレット積荷部１１で検査用パレット１０に載置される。好適実施例では、パッケージキャリアは４×４の配列に一体成型され、一体成型用配列に固有の効率を最大限にするように成してあり、パッケージキャリアは更に２×８配列の検査用パレット１０へと搬送される。これら２種類の配列を使用する場合、取扱いロボット装置５０は２回別々に移動を行い、一回あたり２×４の配列を搬送する。積荷したパレット１０はコンベア１２（ａ）によって脱イオン水注入部１６まで移動し、ここで検査用パレット上で搬送されたパッケージキャリアの各々には脱気脱イオン水が部分的に充填される。検査パレットは押しコンベア１７でレンズ装填領域まで搬送され、ここでは検査パレットは、各々に脱気脱イオン水が注入された３２個のパッケージキャリアに連続装填領域を提供するように第２のパレットと一緒にバッチ処理される。

「ソフトコンタクトレンズを水和するための自動化方法及びその装置」と題する米国特許出願０８／２５８，５５６に開示されているように、複数の凸型レンズキャリア部材１１０を装着した第１のロボット搬送装置１００は、前述の水和部から３２個のコンタクトレンズを取り出す。ロボット搬送装置１００は第１の４×８の配列、設定で３２個のレンズを取り出す凸型レンズキャリア１０４の調節自在な４×８の配列１０２を含み、これらのレンズを、各々のパッケージキャリアに１つずつ、３２個のパッケージキャリアのバッチ処理配列に配置領域１８で載せる。コンタクトレンズは水和部から穏やかに空気を吹きつけられながら、各々の凸型レンズキャリア１００へ搬送され、表面張力によりここに留まる。ロボット搬送配列１０２はステーション７０で一旦停止して、レンズを湿潤している残存脱イオン水に含まれる気泡を排除する。ステーション７０は残存している気泡を吹き飛ばす特別設計の複数の空気ノズルを含んでいる。

パッケージキャリア２０にコンタクトレンズを装填した後、検査パレット１０は搬送用押し板１９で１つずつに切り離され、第１の釣り下げ式コンベア２１に載せられる。釣り下げコンベア２１はレンズ装填領域から検査パレット１０をつり上げて自動レンズ検査システム１５へ、より特定すれば自動レンズ検査システムを介して搬送のためのコンベア１５（ｂ）の上に移動する。レンズの検査が終わると、検査パレットは第２の釣り下げ式コンベア２２によりつり上げられ、コンベア１２（ｂ）に載置され脱イオン水排水部２４へ搬送される。脱イオン水は「液体排除ノズル」と題する米国特許出願第０７／９９９，２３４号に説明されているような特別設計のノズルにより排除される。脱イオン水は検査過程でパッケージキャリア内でレンズを心合わせするために使用するが、包装する前に排除され、最終包装で緩衝生食水を正確に秤量できるようにしている。

脱イオン水の排水後、レンズと、パッケージキャリアと、検査パレットはパッケージ取り出し地点２５まで搬送され、ここで検査パレット１０が挟持され、第２のロボット搬送装置２００がパッケージキャリアとレンズをここから取り出せるようにしている。

プログラマブル論理制御装置は、ロボット搬送装置作業領域１８に置かれたままのレンズの各々について状態レジスタを保持しており、検査に不合格だった各々のレンズについて自動レンズ検査部１５からフラグを受信する。第２のロボット搬送装置２００は、パッケージ取り出し地点２５でパッケージキャリアと係合する独立して作動自在な２×８個の配列を成す吸引把持装置を含んでいる。仕様外のレンズを含むパッケージが前述したようにロボット搬送装置２００によりコンベア１４に落とされ、残りのレンズが図４、５、８〜１２に図示したような取りまとめ緩衝装置２３０へ搬送される。

取りまとめ緩衝装置２３０は図１２に断面図で図示したような一対の吸引レール２３０（ａ）、２３０（ｂ）を含んでいる。吸引レールは第２のロボット搬送手段２００から２×８個の配列のパッケージキャリアを受け取る。２×８個の配列は、図５に図示してあるように位置２３０（ｃ）で取りまとめ緩衝装置２３０上に置かれる。一対の製品フォロワ２３２、２３４がパッケージキャリアの列に係合して、取りまとめ緩衝装置上の他のパッケージキャリアと係合するまで又は前述のように光センサー２３６、２３８を作動させるまで、これらのパッケージキャリアを摺動させる。既存のパッケージキャリアと遭遇した場合、フォロワ２３２、２３４はその列全体を矢印Ａで示した方向へ、図１に図示した光センサー２３６、２３８が作動するまで押し続ける。この時点で、ＰＬＣ論理制御装置が空気圧制御装置へ信号を送り、該空気圧制御装置は製品フォロワ２３２、２３４のための作動空気圧を反転してフォロワを引き戻す。製品インデックスプッシャー２４０は製品の列を矢印Ｄで示した方向へ所定の基準位置まで戻し、ここでパッケージキャリアは第３の取扱いロボット装置３００と容易に係合することができるようになる。吸引取りまとめレール２３０はわずかに下向きの圧力を平滑で平坦な領域３４（ａ）の上のパッケージキャリアの各々にかけて、パッケージキャリアをレールに対してきつく保持し、更に製品フォロワ２３２、２３４又はインデックスプッシャー２４０により前方向へ駆動されたときに重畳するのを防止するようになっている。

包装用ロボット搬送装置３００は、インデックスターンテーブル４００へ搬送するため図５で２３０（ｄ）として図示した位置で１０個のパッケージキャリアと係合できる２×５個の配列の吸引把持手段３０４を含んでいる。インデックスターンテーブル４００は８個の支持パレットを載せた回転自在なターンテーブルを含み、２×５個のパッケージキャリアとコンタクトレンズの配列を包装用ロボット搬送装置３００から受けとる。

通常の動作において、ロボット搬送装置３００は２×５の配列を番号１の位置にある支持パレット４１０に置く。インデックスターンテーブルが作動していない場合、大容量の緩衝領域３０８には複数の緩衝パレットを用意しておくが、その１つを図５では象徴的に３１０で示してある。緩衝領域３０８は、補充、点検、又は調整のために包装動作が一時的に止まった場合、一時保管のためにほぼ１５個のパレットに、又は１０分間の製品の流れに対応することができる。

２×５配列のパッケージキャリアを支持パレット４１０に置いた後、パレットは位置４１２まで回転し、ここで光センサーによりパッケージが各々の位置に載せられているかどうか、またパッケージが正しくパレット上で揃っているかどうかを確認する。インデックスターンテーブル４００は更に位置４１４まで回転し、ここで個々のパッケージキャリア各々に約９５０μｌの緩衝生息水を注入する。水和及び検査段階で脱イオン水を使用しているため製造ライン全体としての速度を向上させることができる。これは、検査過程が終わるまで、レンズを構成しているポリマーの時間のかかるイオン中和が起こらないことによる。脱イオン水を水和及び検査に使用する場合、処理の最終段階は、レンズの入った最終パッケージに緩衝生食水を導入してからレンズをパッケージ内に封止して、最終的なレンズの平衡状態（イオン中和、最終的な水和、及び最終的なレンズの寸法合わせ）がレンズを包装し封止した後の室温のパッケージ内で、又は滅菌処理中に行われるようにする。

本発明にしたがって製造したソフトコンタクトレンズは、ステーション２４（図３に図示してある）での脱イオン水の排水から図５のステーション４１４での生食水の注入までの間に６０分以上外気に曝さないことが望ましいと実験的に分かった。予め自動レンズ検査システムから検査結果を受信しており、これらの結果を各々のレンズに対応させているプログラマブル論理制御装置は、ステーション２４での脱イオン水排水の直後に取り出し地点２５で各々のレンズにタイムスタンプを設定する。このタイムスタンプは包装用ロボット搬送装置３００により取り出されたとき取りまとめを通して２×５の配列に転送される。インデックスターンテーブル４００が作動していない場合、また２×５の配列が緩衝装置３０８に保管され、次いで２×５配列のｘ，ｙ座標がタイムスタンプと一緒に保存されて包装用ロボット搬送装置３００が「新鮮な」製品を選択できるようにする、即ちインデックスターンテーブル４００が運転を再開した時点で６０分以上経っていない製品を選択する。運転が再開された後、ロボット搬送装置３００は「時間切れ」製品をインデックスターンテーブルに搬送する代わりにこれを廃棄する。

ステーション４１４で生食水を注入後、生食水のレベルをステーション４１５で検査してから支持パレットを最終製品検査部４１６のもとで箔取付け部４１８まで回転させる。

前述のように、パッケージキャリア２０の各々のグループはパッケージキャリアに熱封止する積層箔カバーシートを一枚ずつ受け取る。レンズパッケージについては「コンタクトレンズ用パッケージの構造」と題し本発明の譲受人に譲受される米国特許出願第０８／１４６２５４号により完全に説明してあり、これの開示は本明細書において参照に含めてある。積層箔の束４３２は大容量の無限スプールから緊張装置４３４を介してインクジェット式印刷装置４３６へ供給され、ここでパッケージに入っているレンズのロット番号、バッチ番号、及び度数を印刷する。積層箔は無限長の製品から２×５の製品行列に熱封止する２本の箔片に切り取られて１×５の製品用箔片２本を提供する。パッケージキャリア各々の間にある箔も部分的に切取り、線引き又はパーフォレーションを開けて消費者が製品を使用する時点で１×５個の行列から個々のパッケージを切り離すことができるようにする。部分的切取りはドラム４３９に空気圧で付勢される一連の回転刃４４０（ａ）〜（ｄ）を用いて行う。次に積層箔は箔切裁刃４４１で２つの小片に分割され、固定把持装置と検出機構４４２とを通過する。ビデオカメラ４３８とステーション４４２の一連のセンサーとを用いて、インクジェット印刷装置により印刷される情報と印刷が行われる印字部分の精密位置合わせを行い、更に回転刃で提供されたパーフォレーション又は切取線の位置合わせを行なう。前進式把持装置４３４は１×５個の配列に対応する積層箔の長さを測って回転刃４４４で箔片を切り取るために設けてある。切断が終わると、前進式把持装置４３４は図４の矢印Ｅの方向に前進して、吸引把持ヘッド４１８（ａ）、４１８（ｂ）の下に箔片を配置する。吸引把持ヘッドは下向きに往復動して箔片を把持し、これを前進切取り部４３４から持ち上げ、箔配置部４１８のターンテーブル４００へ搬送する。

インデックスターンテーブル４００は更に回転して、熱封止機構４２０が一回の高温で短時間の封止動作で５個の独立したパッケージキャリアへ一本の箔片を封止する。インデックスターンテーブル４００が更に位置４２２へ回転し、ここで往復動式搬送ヘッド４４６がインデックスターンテーブル４００から封止した製品を取り出し、滅菌と箱詰めのために矢印Ｆの方向へ搬送する。

［取りまとめ緩衝装置］
本発明の吸引取りまとめ緩衝装置を図８〜図１２を参照しつつ説明する。ここで２３０（ａ）、２３０（ｂ）は一対の細長い吸引レールを表し、レールは減圧空間２４２（ａ）、２４２（ｂ）を包含し複数の吸引スリット２４４（ａ）、２４４（ｂ）の範囲を限定するハウジング部材２３１（ａ）、２３１（ｂ）によって形成されている。図１２には単一の細長いスロット２４４（ａ）、２４４（ｂ）が図示してあり、図８には複数のスロットが図示してあるが、多様な開口部の形状及び配置を使用できることは理解されよう。図１２に図示したように、第２のロボット搬送装置２００は独立して作動自在な吸引把持手段２０４の２×８の配列２０２を含み、該手段は図３を参照して前述したように脱イオン水の排水直後に取り出し地点２５で２×８のパッケージキャリアの配列を取り出す。２×８の配列は図５に図示してあるように２３０（ｃ）に移動し、更に図１２の断面図にも図示してある位置２３０（ｃ）まで移動し、ここで個々のパッケージキャリア２０が吸引レールの直上に来るように配置され、これと係合するように降ろされて吸引スリット２４４（ａ）、２４４（ｂ）がパッケージキャリア２０の平滑で平坦な表面３４（ａ）と係合できるようになる。吸引把持手段２０４が開放され、パッケージキャリア２０は取りまとめ緩衝装置の吸引レール２３０（ａ）、２３０（ｂ）に真空室２４２（ａ）、２４２（ｂ）を通しての真空引きにより軽く把持固定される。吸引レールを使用する目的は、長いパッケージ列を製品フォロワ２３２、２３４で移動させるときに、各々のキャリアパッケージが重なり合うのを防止するためである。吸引レール２３０（ａ）、２３０（ｂ）の各々は、パッケージキャリア２０のボウルを受け入れる細長いくぼみ２４６（ａ）、２４６（ｂ）と、吸引レールに沿ってパッケージキャリアが摺動するときにこれの横方向の動きを防止する製品案内２５０（ａ）、２５０（ｂ）とを形成している。図９に図示したようにパッケージキャリア２０が吸引レール上に着座した後、パッケージフォロワ２３２、２３４が各々の製品又はパッケージキャリアの列を吸引取りまとめレール２３０（ａ）、２３０（ｂ）に沿って図８の矢印Ｃで示した方向に前進させる。図８に図示したように、製品フォロワ２３２、２３４は空気圧で駆動されるキャリッジの上に装着してあり、キャリッジの一方が図８の立面図に図示してあり、図１０の平面図では両方とも図示してある。キャリッジは空気圧シリンダ２５２上で往復動するように装着されており、案内棒２５１で案内される押し棒の無いシリンダ２５０を含んでいる。製品フォロワ２３２、２３４は、ハウジング２５０（ａ）、２５０（ｂ）内部で往復動するように装着された一対の平行な棒２５４（ａ）、２５４（ｂ）と２５４（ｃ）、２５４（ｄ）を用いて各々のキャリッジに装架してある。製品フォロワ２３２、２３４はスプリング２５６を用いてキャリッジ部材２５０（ａ）、２５０（ｂ）と係合するように付勢されている。

製品の列は光センサー２３６、２３８の一方又は両方を作動させるまで矢印Ｃの方向に進められる。光センサーが作動すると、プログラマブル論理制御装置が押し棒の無いシリンダ２５２にかかる空気圧を逆転され、キャリッジ２５０は図８に図示したような本来の位置まで引き戻される。更に、復動範囲の端部に位置した近接センサー（図示していない）が取りまとめ緩衝装置のレール２３０（ａ）、２３０（ｂ）のいずれかに製品が置かれていない場合に、キャリッジ２５０の進行方向を逆転させる信号を生成する。

個々の製品の列が位置２３０（ｃ）から光センサー２３８へ進行した後、製品インデックス機構２４０が起動されて、製品の列を所定の位置まで戻し、製品を包装インデックステーブル４００上に搬送する第３のロボット搬送装置３００との位置合わせを行う。製品インデックス機構２４０は押し棒２６６を引き戻す空気圧シリンダ２６４と、吸引取りまとめレール上の製品の列と係合する圧板２６２を含んでいる。製品プッシャーアーム２６２が各々の吸引レール上の第１のパッケージキャリアの前縁を包装用ロボット搬送装置３００に装着された２×５の配列との位置決めのため所定のインデックス位置まで戻す。

本発明は特にこれの好適実施例を参照して図示し説明してあるが、態様ならびに詳細における前述のまたその他の変化が本発明の範囲ならびに趣旨から逸脱することなく成し得ることと本発明が添付の請求の範囲によってのみ制限されることは当業者には理解されよう。

本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ） コンタクトレンズ製造施設内においてコンタクトレンズの自動包装を制御するための自動装置であって、
（ａ）第１の所定量の個別パッケージを前記第１のステーションから中間の取りまとめ緩衝装置へ定期的に搬送し、前記パッケージを前記取りまとめ緩衝装置上へ配置するための第１のロボット搬送装置と、
（ｂ）検査ステーションから前記取りまとめ緩衝装置へ搬送された各々の個別のコンタクトレンズを追跡し、識別するための制御装置であって、前記検査ステーションにより仕様外として予め決定されたコンタクトレンズを含む個々のパッケージの識別を保存するとともに、前記第１のロボット手段に前記制御装置により仕様外であると識別された前記個々のパッケージを全て破棄させる信号を生成するためのメモリーと論理回路とを含む制御装置であって、
（ｃ）前記取りまとめ緩衝装置から第２の処理ステーションへ第２の所定量の個別のパッケージを定期的に搬送するための第２のロボットアセンブリーとを含み、
前記制御装置が前記第１のロボット装置を作動させて前記取りまとめ緩衝装置へ前記個々のパッケージの十分な量を提供し、更に前記第２のロボットアセンブリーにより前記第２の所定量のパッケージを前記第２の処理ステーションへ各周期毎に連続的に搬送できるようにしてあることを特徴とする自動装置。
１）前記制御装置は、前記第２のステーションが前記各周期毎に前記第２の所定量のパッケージを受け入れることができるかを決定する論理回路を含み、更に前記制御装置は、前記第２のステーションが前記第２の所定量のパッケージをいずれか１つの期間に受け入れできないと分かったとき、前記第２のロボットアセンブリーを作動させて前記第２の所定量のパッケージを中間の保管領域へ搬送させることを特徴とする実施態様Ａに記載のコンタクトレンズ自動包装を制御するための自動装置。
２）前記第２のステーションが前記パッケージを受け入れできるようになったらすぐに前記制御装置が前記第２のロボットアセンブリーを作動させて前記中間保管領域から前記第２の所定量のパッケージを検索し、更に前記パッケージを前記第２のステーションへ搬送させることを特徴とする実施態様１に記載のコンタクトレンズ自動包装を制御するための自動装置。
３）前記制御装置は、前記第１の所定量を前記第１のステーションから搬送する前に、前記第１の所定量のパッケージの各々の識別されたパッケージについて第１のタイムスタンプデータを生成するタイマーを含むことを特徴とする実施態様１に記載のコンタクトレンズの自動包装を制御するための自動装置。
（Ｂ） 製品の流れが一連の個別の製品ユニットを含む一連の製品の流れを取りまとめるための自動装置において、
（ａ）一連の製品の流れに無作為な変化を有する少なくとも１連の製品ラインと、
（ｂ）前記一連の製品を前記ラインから受け取り、前記製品の流れの無作為な変化を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置と、
（ｃ）所定の個数及び構成の製品ユニットを選択し、前記個数及び構成を後続の処理ステーションへ搬送するための自動出力装置とを含むことを特徴とする自動装置。
４）前記装置は更に、前記一連の製品の流れを受け入れ、品質管理評価に応じて個々の製品ユニットを排出するためのロボット搬送装置を含み、前記個々の排出により前記製品の流れに前記無作為な変化が生成されることを特徴とする実施態様Ｂに記載の自動装置。
５）出力ユニットの前記所定の構成はユニットのＸ，Ｙ配列を含み、前記取りまとめ緩衝装置は少なくともＸ個の独立した製品緩衝装置を含むことを特徴とする実施態様Ｂに記載の自動装置。
６）更に前記装置は、各々の無作為な製品の追加カウントを含む前記個々の製品緩衝装置の各々の状態と、前記自動出力手段による各々の選択と搬送についてのカウントを保存する制御手段を更に含むことを特徴とする実施態様５に記載の自動装置。
７）前記ロボット搬送装置は個々の緩衝装置間で製品を搬送して、前記自動出力装置のための前記Ｘ，Ｙ個のユニットの配列を確保するようにしてあることを特徴とする実施態様６に記載の自動装置。
８）前記ロボット搬送装置は、独立して作動自在な吸引把持手段の行列を含むことを特徴とする実施態様４に記載の自動装置。
（Ｃ） 製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置であって、前記装置は、
（ａ）真空室と、入力端と、出力端とを有し、構成に無作為な変化を有する複数の製品を前記入力端で受け入れる少なくとも１つの吸引レールを含み、前記真空室は前記真空室内の真空引きによって前記レール上に配置された製品を軽く把持することができる少なくとも１つの開口を内部に有し、
更に、前記装置は、
（ｂ）前記入力端から前記出力端まで前記レールに沿って往復動するように装着され、前記入力端から前記出力端まで前記レールに沿って前記レール上に配置された製品を往復動および摺動させるときにこれらと係合する少なくとも１つの製品フォロワと、
（ｃ）前記レールに沿って前記製品フォロワを往復動させるための長手方向の駆動装置と、
（ｄ）前記レールの出力端における製品の存在を検知して、前記入力位置へ前記製品フォロワを往復動させるため、前記長手方向の駆動装置への信号を発生させるセンサーとを含むことを特徴とする装置。
９）前記緩衝装置は、前記センサーで受け取った製品を所定の製品出力位置に戻すための製品インデックス装置を更に含むことを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１０）前記緩衝装置は、相互に近接した少なくとも２本の平行な吸引レールを含み、各々のレールには独立して作動自在な製品フォロワが設けてあることを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１１）前記長手方向の駆動装置は、空気圧で作動する押し棒のないシリンダであることを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１２）前記開口部は、前記入力端から前記出力端まで延在し、全長に沿って前記真空室と連通する細長いスロットであることを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１３）前記開口部は、前記レールに沿って前記入力端から前記出力端まで配置した複数の開口部であることを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１４）前記製品フォロワは、前記長手方向の駆動手段の上に可撓的に装着してあることを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１５）前記緩衝装置は、前記製品が摺動する際の横方向の動きを制限するための長手方向の案内を含むことを特徴とする実施態様Ｃに記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１６）前記緩衝装置は、相互に隣接して配置した少なくとも２本の吸引レールを含み、各々のレールには独立して作動自在な製品フォロワが設けてあり、前記インデックス装置は前記所定の位置へ両方のレール上の製品を戻すようにしてあることを特徴とする実施態様９に記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。
１７）前記緩衝装置は、前記入力端で製品列に無作為な変化のある２つの前記列を受け取り、前記出力端に取りまとめた一連の製品を提供し、前記製品はロボット操作のために配置され位置決めされることを特徴とする実施態様１６に記載の製品構成に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置。

本発明の少なくともいずれかの実施の形態によれば、製品の流れが無作為な変化を含むような縦列状の製品の流れを隙間がないように詰めるための自動装置が提供される。また製造ラインから一列に並んだ製品を受け取り製品の流れの無作為な変化を詰めるための取りまとめ緩衝部が提供される。自動ロボット取扱い手段が所定の個数と配置の製品ユニットを選択しその個数と配置を後続の包装部へ移送して包装、滅菌、最終出荷を行なえるようになる。一列に並んだ製品の流れを受け取り自動レンズ検査システムからのデータ信号にしたがって個々の製品ユニットを排出するためのロボット移送手段が提供される。入力と出力で製品の個数と配置が異なるような２列の製造操作の間に取りまとめ用緩衝装置を提供することにより一列の製造ラインから集荷した製品ユニットの第１のｘ，ｙ配列の使用が可能になり、また製品に関する第２の製造操作で使用される配列に対応する第２のｘ，ｙ配列にこれらの製品ユニットを取りまとめることができるようになる。内部にソフトコンタクトレンズを含む製品の独立した最終包装を高速ロボットで取り扱うための方法ならびにその装置を提供することにより、このロボットによる取扱いで、自動レンズ検査システムにより１つ又はそれ以上のレンズが欠陥品又は仕様外であるとフラグが立てられた場合に、所定のｘ，ｙ配列に並べられていても前記特定のレンズを選択的に排除又は破棄することができるようになる。また本発明の少なくともいずれかの実施の形態では自動レンズ検査システムから最終包装部へレンズを移送するのに使用するロボットアセンブリー各々をシーケンス化し調整するための自動制御手段が提供される。本発明の少なくともいずれかの実施の形態における取りまとめ装置は、水溶性ゲルを乾燥状態に維持しつつ、所望の光学表面を切削研磨するような旋盤切削で形成されたレンズの取りまとめにも等しく好適であり、更に、レンズの所望の光学表面と同じ形状を有する金型に液状モノマーを遠心力で充填するスピンキャスト製法によるレンズの取りまとめにも使用することができる。

複数の取扱いロボット手段と製品の流れの無作為な乱れを排除するための取りまとめ緩衝装置の略図である。 自動レンズ検査システムと自動レンズ検査までにレンズの初期取扱いに使用する装置の立面図である。 図２に図示した装置の平面図である。 本発明の実施の形態における取りまとめ装置と取りまとめた製品の流れを移送する包装装置の立面図である。 図４に図示した装置の平面図で、包装装置の直前に配置した取りまとめ緩衝装置と包装緩衝装置の両方を図示する。 検査用キャリア及び最終コンタクトレンズ包装の一部の両方に供用するコンタクトレンズキャリアの等角図である。 複数の図６に図示したコンタクトレンズキャリアを自動レンズ検査システムを通して搬送するために使用する検査キャリアの等角図である。 本発明の実施の形態における吸引レール式取りまとめ緩衝装置の立面図である。 図８に図示した装置の断面図である。 図８に図示した取りまとめ緩衝装置で使用する駆動機構の拡大平面図である。 包装部へ移送する前に取りまとめた製品の流れの位置合わせに使用するインデックス登録装置の立面図である。 コンタクトレンズキャリアを本発明の実施の形態の吸引レール式取りまとめ緩衝装置へ移送する取扱いロボット装置単独の略図である。

符号の説明

５０ 取扱いロボット装置
１００ ロボット搬送装置
２３０（ａ） 吸引レール
２３０（ｂ） 吸引レール
２３２，２３４ 空気式製品フォロワ

Claims (10)

1. 製品の配列に無作為な変化を有する複数の製品を取りまとめるための取りまとめ緩衝装置であって、
   （ａ）真空室と、入力端と、出力端とを備え、配列に無作為な変化を有する複数の製品を前記入力端で受け入れる少なくとも１つの吸引レールであって、前記真空室は前記真空室内の真空引きによって前記レール上に配置された製品を軽く把持することができる少なくとも１つの開口を備える、少なくとも１つの吸引レールと、
   （ｂ）前記入力端から前記出力端まで前記レールに沿って往復動するように装着された製品フォロワであって、当該製品フォロワは往復動するときに前記レール上に配置された製品に係合してそれらの製品を前記入力端から前記出力端まで前記レールに沿って摺動させて前記製品を取りまとめる、製品フォロワと、
   （ｃ）前記レールに沿って前記製品フォロワを往復動させるための長手方向の駆動装置と、
   （ｄ）前記レールの出力端における製品の存在を検知して、前記入力位置へ前記製品フォロワを往復動させるために前記長手方向の駆動装置への信号を発生させるセンサーと、を具備する、取りまとめ緩衝装置。
2. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   前記センサーの位置で受け取った製品を所定の製品出力位置に戻すための製品インデックス装置をさらに具備する、取りまとめ緩衝装置。
3. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   相互に近接した少なくとも２本の平行な吸引レールをさらに具備し、各々のレールは独立して作動自在な製品フォロワを備える、取りまとめ緩衝装置。
4. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   前記長手方向の駆動装置は、空気圧で作動する押し棒のないシリンダである、取りまとめ緩衝装置。
5. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   前記開口部は、前記入力端から前記出力端まで延在し、全長に沿って前記真空室と連通する、細長いスロットである、取りまとめ緩衝装置。
6. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   前記開口部は、前記レールに沿って前記入力端から前記出力端まで配列された複数の開口部である、取りまとめ緩衝装置。
7. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   前記製品フォロワは、前記長手方向の駆動装置に可撓的に装着してある、取りまとめ緩衝装置。
8. 請求項１に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   前記製品が摺動する際の横方向の動きを制限するための長手方向の案内をさらに具備する、取りまとめ緩衝装置。
9. 請求項２に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
   相互に隣接して並行する少なくとも２本の吸引レールを具備し、各々のレールには独立して作動自在な製品フォロワが設けてあり、前記インデックス装置は前記所定の製品出力位置へ両方のレール上の製品を戻す、取りまとめ緩衝装置。
10. 請求項９に記載の取りまとめ緩衝装置であって、
    前記入力端でアレーに無作為な変化のある製品のアレーを受け取り、前記出力端に取りまとめたアレーとして配列した製品を提供し、前記製品はロボット操作のために配列され位置決めされる、取りまとめ緩衝装置。
    

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