KR100510909B1 - 콘택트 렌즈용의 이송 및 센터링 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

렌즈 형상 제품(23)을 제1 지지부(25)로부터 제2 지지부(31)의 센터링된 위치로 이송하는 이송 방법은 활주 가능한 플런저(11)와 플런저 슬리브(21)로 구성된 이송 장치(1)를 채용하며, 이 이송 장치는 이송 시에 제품이 원하는 방식으로 정향되도록 제1 지지부 및 제2 지지부와 협동한다.

Description

콘택트 렌즈용의 이송 및 센터링 장치 및 방법{TRANSFER AND CENTERING SYSTEM FOR CONTACT LENSES}

본 발명은 렌즈 형상 제품을 이송 중에 센터링된 상태를 확실히 유지하면서 제조 공정의 여러 다른 단계 사이에서 이송하는 이송 방법 및 이송 장치에 관한 것이다. 본 발명은 콘택트 렌즈를 이송하는 데 특히 유용하다.

콘택트 렌즈와 같이 작고 섬세한 공작물은 복수 단계의 제조 공정을 거쳐서 이송하기가 곤란하다. 이러한 이송은, 제조 공정 중에 콘택트 렌즈를 센터링된 위치와 같이 원하는 방위로 유지하고자 하는 경우에 특히 곤란하다. 자동화 공정으로 인해 인간이 렌즈에 접촉하는 것이 최소화되고, 그에 따라 인간이 오류를 범할 가능성이 줄어드는 경우에도, 공정 단계 사이에서 이송 시에 렌즈의 적절한 방위를 보장하는 공정의 설계가 과제로 있다. 콘택트 렌즈를 공정 단계 사이에서 이송하는 초기의 종래 기술의 이송 방법은 주로 손으로 행해졌다. 이 방법은 렌즈를 최종 패키징에 배치하는 것을 포함하였다. 보다 최근에는, 이송 방법이 자동화되었으며, 어떤 방법은 로봇을 이용한다. 예컨대, 에디(Edie) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제5,561,970호에는 콘택트 렌즈를 수화 컵(hydration cup)으로부터 블리스터 패키지와 같은 포장 용기로 이송하는 로봇 공학적 방법이 개시되어 있다.

도 1은 여러 바람직한 실시예에 따른 이송 장치의 개략적인 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 이송 장치의 분해도.

도 3은 플런저가 연장 위치에 있는 이송 장치의 부분 단면도.

도 4는 플런저가 후퇴 위치에 있는 이송 장치의 부분 단면도.

본 발명은 렌즈 형상 제품을 제1 지지부로부터 제2 지지부의 센터링된 위치로 이송하는 이송 방법을 제공한다. 본 발명은 완전히 자동화된 공정 또는 조작자의 도움이 필요한 제조 공정 사이에서 이송하는 중에 제품을 센터링된 상태로 확실히 유지하는 신뢰성 있는 기구를 제공한다. 추가로, 본 발명은 여러 바람직한 실시예를 실행하는 장치를 제공한다.

본 발명의 이송 방법은, 렌즈 형상 제품이 이송 장치에 대하여 센터링되도록 이송 장치를 이용하여 렌즈 형상 제품을 제1 지지부로부터 분리하는 단계와, 그 렌즈 형상 제품을 제2 지지부의 수용면 상의 센터링된 위치로 이송하는 단계를 포함한다. 이송 장치는, 긴 본체, 긴 본체의 하단에 있고 접촉면이 마련되어 있는 팁, 긴 본체를 관통하여 연장되어 진공 공급원에 연결되고 팁의 접촉면에 있는 개구에서 종결되는 도관으로 구성된 플런저와, 이 플런저의 긴 본체를 둘러싸는 슬리브를 구비하며, 상기 슬리브와 플런저는 서로에 대하여 활주 가능하다.

플런저를 슬리브에 대하여 연장된 위치로 이동시키고, 팁을 제품의 오목면 근처에 위치시키고, 이송 장치의 진공 공급원을 작동시킴으로써, 제품이 제1 지지부로부터 분리된다. 플런저를 슬리브에 대하여 후퇴된 위치로 이동시키고, 슬리브를 그것의 내경과 대략 일치하는 외경을 갖는 제1 지지부의 부분 위에 배치하고, 제품의 볼록면을 수용면에 접촉시키고, 이송 장치의 진공 공급원을 정지시킴으로써, 제품이 제2 지지부의 수용면의 센터링된 위치로 이송된다.

이제 도면을 참조하면, 여러 도면에는 렌즈 형상 제품(23)을 제1 지지부로부터 제2 지지부 상의 센터링된 위치로 이송하는 데 사용되는 이송 및 센터링 장치(1)가 도시되어 있다.

개시된 예시적인 실시예에 있어서, 콘택트 렌즈(23)는 초기에 그것이 성형되었던 몰드 조립체의 일부인 몰드(25)에 지지 및 유지된다. 이 실시예에 있어서, 몰드(25)와 렌즈(23)는, 몰드/렌즈 결합체를 유지하고 콘택트 렌즈를 몰드로부터 분리하도록 설계된 고정구에 유지된다. 제2 지지부는 에지 가공 작업(edging operation) 중에 렌즈를 유지하는 스핀들 아버(spindle arbor)를 구비한 에지 가공 기구의 일부분이다. 그러나, 이 발명의 이송 장치는, 렌즈가 원하는 소정의 방식으로 정향되는 것을 보장하면서 렌즈를 서브스테이션 사이에서 이송하는 것이 유리한 여러 렌즈 제조 공정에 채용되는 다른 타입의 장치와 함께 사용될 수 있다는 것을 알 것이다.

도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 이송 장치(1)는 플런저(11)와 플런저 슬리브(21)를 구비한다. 플런저(11)와 플런저 슬리브(21)는 서로에 대하여 활주 가능한데, 보다 구체적으로 플런저(11)는 플런저 액츄에이터에 의하여 플런저 슬리브(21)에 대하여 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능하다. 도 1에서, 플런저는 연장 위치에 있다. 예시된 실시예에 있어서, 플런저 액츄에이터는 행정을 제공하도록 연장 및 후퇴되는 작동 로드(6)를 갖춘 종래의 탄성 편향 복귀식 공기 실린더(2)이다. 플런저 액츄에이터(2)는 커넥터(3)를 매개로 관(5)에 결합될 수 있고, 실린더 어댑터(7)를 매개로 플런저 슬리브(21)에 결합될 수 있다. 관(5)은 가압 공기 공급원까지 도달하여 공기 실린더(2)를 작동시킨다. 플런저(11)의 하단에는 콘택트 렌즈의 오목면에 접촉하는 팁(12)이 마련되며, 이에 대하여는 이하에서 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 이송 장치는 진공 공급원까지 도달하는 관(10)을 더 구비하며, 이 관은 피팅(9)을 매개로 실린더 어댑터(7)에 결합될 수 있다.

도 2를 참고하면, 개시된 실시예에 있어서, 공기 실린더(2)의 상단에는 커넥터(3)의 수나사에 체결되도록 암사나가 마련될 수 있고, 공기 실린더(2)의 하단에는 실린더 어댑터(7)의 암나사에 체결되도록 수나사가 마련될 수 있다(도면에서 나사 체결은 도시되어 있지 않다). 커넥터(3)에는 전술한 바와 같이 가압 공기 공급원에 연결되는 관(5)을 수용하기 위한 수용 구멍이 마련되어 있다. 실린더 어댑터(7)에는 피팅(9)에 연결되도록 측방향 개구(8)가 마련되어 있다.

로드(6)의 하단은 스프링 와셔(13), 실린더 부싱(15), 유지 링(17)과 같은 연결 요소를 매개로 플런저(11)에 연결될 수 있다. 예시된 실시예에 있어서, 실린더 부싱(15)에는 측방향 홈(16)이 마련되어 있고, 이 홈은 플런저의 긴 본체를 통하여 연장되는 도관(18)과 함께, 관(10)으로부터 피팅(9)과 플런저(11)를 통하여 팁(12)에 있는 도관(18)의 개구까지 연장되는 진공 공급원용 도관을 제공한다. 실린더 부싱(15)은, 예컨대 나사 결합에 의하여 로드(6)에 연결되어 있다. 내부 유지 링(17)은 플런저(11)의 나사에 로크되어 부싱(15)과 와셔(13)를 고정하며, 와셔(13)로 인하여 부싱(15)은 플런저(11)에 대하여 약간 부동(浮動) 상태로 될 수 있다.

플런저 슬리브(21)에는 커넥터(3)의 수나사와 체결되는 암나사가 형성될 수 있다. 따라서, 이송 장치가 도 1에서와 같이 조립되는 경우, 플런저 슬리브(21)는 플런저(11)를 둘러싼다. 개시된 실시예에 있어서, 플런저 슬리브(21)는 커넥터(3)와 어댑터(7)에 대하여 고정된 위치로 유지되는 반면, 플런저(11)는 로드(6)의 작동에 의하여 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 활주 가능하다.

플런저(11)의 하단부에는 팁(12)이 있으며, 이 팁은 바람직하게는 볼록한 돔형 표면의 형태를 갖고, 이 표면에 도관(18)의 개구가 형성되어 있다. 팁(12) 둘레에는 O 링(19)이 배치될 수 있어서, 플런저(11)와 접촉할 때 콘택트 렌즈(23)의 오목면은 팁(12) 및 O 링(19)과 접촉한다(도 3 참조). 플런저(11)의 이러한 하단부 둘레에는 작은 환대(14, annulus)가 마련될 수 있어서, 콘택트 렌즈를 팁(12)에 대하여 센터링하는 것이 용이해진다.

전술한 바와 같이, 개시된 실시예에 있어서, 콘택트 렌즈는 초기에 그것이 성형되었던 몰드(25)에 지지된다. 몰드(25)는 몰드(25)에 부착된 콘택트 렌즈(23)를 기계적으로 분리하기 위한 고정구 내에 유지된다. 이 고정구는 전단 링(27)과 몰드(25)의 바닥을 위한 지지부(28)를 포함한다. 전단 링(27)이 콘택트 렌즈의 둘레 근처에서 몰드(25)에 압력을 가하여 몰드(25)가 비틀리는 경우, 콘택트 렌즈는 몰드로부터 기계적으로 분리된다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전단 링(27)의 상부는 몰드(25)의 위에서 연장되며, 이러한 링형 부재의 내주는 플런저(11)의 외주와 대략 일치한다. 몰드(25)가 전단 링(27)에 대하여 센터링되어 있고, 렌즈(23)는 몰드(25)에 대하여 센터링되어 있으므로, 플런저(11)가 렌즈와 접촉할 때 플런저는 몰드(25)〔및 렌즈(23)〕에 대하여 확실하게 센터링된다. 상기 고정구는, 조작자가 플런저를 전단 링 내로 용이하게 안내하도록 작용하는 링형 부재(26)를 더 구비할 수도 있다. 고정구는 렌즈의 둘레 근처에서 몰드(25)에 가압 공기를 도입하도록 본체(30)를 통해서 연장되는 도관(29)을 더 구비할 수 있는데, 이에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.

렌즈가 이송되는 제2 지지부는 렌즈를 기계적으로 에지 가공하는 기구일 수 있으며, 이 기구는 아버(31)를 구비한다. 아버(31)는 스핀들 샤프트(도시 생략)에 장착된다.

조작 시에, 도 3에 도시된 바와 같이, 플런저(11)는 플런저 슬리브(21)를 넘어 연장된 상태로 건조 분리 고정구(dry release fixture)의 링(27) 내로 삽입된다. 콘택트 렌즈(23)는 렌즈 몰드(25)로부터 기계적으로 분리되며, 도관(29)을 통하여 공기가 훅 불게 공급되어 몰드(25)로부터 렌즈를 들어올리는 것을 돕는다. 관(10)을 매개로 연결된 진공 공급원이 작동하여, 렌즈와 접촉된 팁(12)의 개구는 진공 상태로 되며, 뒤이어 렌즈가 다음 스테이션으로 이송될 때 까지 진공을 유지함으로써 렌즈가 이송 장치의 플런저 팁에 유지된다. 전술한 바와 같이, 플런저(11)는 팁이 렌즈(23)와 접촉하는 때에 몰드(25) 및 렌즈(23)에 대하여 센터링되며, 팁(12)에 대한 렌즈의 센터링은 렌즈의 외경보다 약간 큰 환대(14)에 의해 형성된 리세스에 렌즈를 구속함으로써 더욱 용이해진다.

그 후, 이송 장치의 플런저(11)는 플런저 슬리브(21) 내측으로 후퇴된다. 플런저가 플런저 슬리브 내측으로 후퇴된 상태에서, 플런저 슬리브(21)는 O 링(33)에 맞닿아 정지될 때까지 아버(31) 위로 활주하여, 결합체는 도 4에 도시된 구조를 갖는다. 슬리브(21)에 수용되는 아버(31) 부분의 외경은 슬리브(21)의 내경과 대략 일치한다. 따라서, 렌즈(23)는 이제 아버(31)에 대하여 센터링되어 있다. 개시된 실시예에 있어서, 아버(31)는 안에 수용된 O 링(33)과 환대(32)를 더 구비하며, O 링과 환대는, 렌즈를 수용하여 아버(31)에 대한 렌즈의 센터링을 더욱 용이하게 하는 표면으로서 작용한다. 렌즈가 이러한 아버의 수용면에 안착된 후에, 아버에 진공이 작용하여 렌즈를 제 위치에 유지한다〔아버 진공 공급원은 도시하지 않았지만 도관(35)에 연결되어 있다〕. 렌즈를 아버에 유지하기에 충분한 진공이 확립된 경우에는, 제어 시스템이 이송 장치의 진공 공급원을 자동적으로 정지시키고, 플런저가 연장되도록 공기 실린더(2)를 작동시킨다. 이제, 이송 장치는 다음 사이클을 위한 준비 상태로 있으며, 렌즈는 에지 가공 기구에서 처리될 준비가 되어 있다.

본 발명의 여러 실시예가 분명하게 있다. 전술한 바와 같이, 렌즈 형상 제품은 렌즈의 정확한 위치 설정이 요구되는 임의의 스테이션 사이에서 이송될 수 있다. 다른 예로서, 개시된 실시예에 있어서, 조작자는 이송 장치를 제1 지지부와 제2 지지부 사이에서 손으로 위치 결정하지만, 이송 장치는 조작자가 아닌 로봇에 의하여 이송되도록 장치에 장착될 수 있다. 당업자에게는 다른 변형예와 실시예가 명백하다.

Claims (20)

1. 오목면과 볼록면이 있는 렌즈 형상 제품(23)을 이 제품의 볼록면을 지지하는 지지면이 형성되어 있는 제1 지지부(25)로부터 제품의 볼록면을 수용하는 수용면이 형성되어 있는 제2 지지부(31) 상의 센터링된 위치로 이송하는 이송 장치로서,

   (a) 긴 본체, 긴 본체의 하단에 있고 접촉면이 마련되어 있는 팁(12), 및 긴 본체를 통하여 연장되어 진공 공급원에 연결되고 팁의 접촉면에 있는 개구에서 종결되는 도관(18)으로 구성된 플런저(11)와,

   (b) 상기 플런저의 긴 본체를 둘러싸는 슬리브(21)

   를 구비하며,

   상기 슬리브와 플런저는 서로에 대해 활주 가능하며, 상기 제2 지지부는 플런저 슬리브의 내경과 대체로 일치하는 외경을 갖는 부분이 있는 것인 이송 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부는 지지면 위에서 연장되는 링형 부재(27)를 구비하며, 이 링형 부재는 플런저 본체의 외경과 대체로 일치하는 내경을 가지는 것인 이송 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지부는 렌즈 형상 제품의 볼록면과 형상이 대체로 일치하는 오목한 지지면을 구비하는 것인 이송 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 지지부는 렌즈 형상 제품이 성형되었던 몰드 부재를 포함하여, 렌즈 형상 제품이 몰드 부재의 오목한 몰딩면에 지지되고, 링형 부재는 몰딩면 위에서 연장되고 몰딩면에 대하여 센터링되는 것인 이송 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 지지부는 스핀들 아버를 구비하여, 렌즈 형상 제품이 아버 단부의 수용면에 수용되며, 아버 본체의 외경은 플런저 슬리브의 내경과 대체로 일치하는 것인 이송 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 아버 단부의 수용면에는 제품의 볼록면과 접촉하는 O 링(33)이 마련되어 있는 것인 이송 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 아버의 수용면에는 아버 진공 공급원(35)에 연결되는 개구가 마련되어 있는 것인 이송 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 팁의 접촉면에는 제품의 오목면과 접촉하는 O 링(19)이 마련되어 있는 것인 이송 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 플런저는 슬리브에 대하여 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능한 것인 이송 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 형상 제품은 콘택트 렌즈인 것인 이송 장치.
11. 오목면과 볼록면이 있는 렌즈 형상 제품을 이 제품의 볼록면을 지지하는 지지면이 형성되어 있는 제1 지지부로부터 제품의 볼록면을 수용하는 수용면이 형성되어 있는 제2 지지부 상의 센터링된 위치로 이송하는 이송 방법으로서,

    (a) 이송 장치를 이용하여 렌즈 형상 제품을 제1 지지부로부터 분리하는 단계로서, 상기 이송 장치는 긴 본체, 긴 본체의 하단에 있고 접촉면이 마련되어 있는 팁, 긴 본체를 통하여 연장되어 진공 공급원에 연결되고 팁의 접촉면에 있는 개구에서 종결되는 도관으로 구성된 플런저 및 상기 플런저의 긴 본체를 둘러싸는 슬리브를 구비하고, 상기 슬리브와 플런저는 서로에 대하여 활주 가능하며, 상기 제1 지지부는, 플런저의 외주와 일치하는 내주를 가지며 상기 제1 지지면 위에서 연장되는 링형 부재(27)를 구비하며, 상기 제1 지지부는 상기 링형 부재(27)에 대해 센터링되는 것인 단계와,

    (b) 플런저를 슬리브에 대하여 후퇴된 위치로 이동시키고, 슬리브를 그것의 내경과 대체로 일치하는 외경을 갖는 제2 지지부의 부분 위에 배치하고, 제품의 볼록면을 수용면에 접촉시키고, 이송 장치의 진공 공급원을 정지시킴으로써, 제품을 제2 지지부의 수용면 상의 센터링된 위치로 이송하는 단계

    를 포함하며,

    상기 (a) 단계에서는, 상기 플런저가 슬리브에 대하여 연장 위치에 있고 제품이 제1 지지부에 센터링된 상태에서 플런저 본체를 링형 부재 내로 삽입하여 제품의 오목면 근처에 팁을 배치하고, 이송 장치의 진공 공급원을 작동시킴으로써, 제품이 제1 지지부로부터 분리되며, 상기 제품은 상기 플런저가 링형 부재에 삽입될 때 플런저 상에 센터링되는 것인 이송 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 지지부는 렌즈 형상 제품이 성형되었던 몰드 부재를 포함하여, 렌즈 형상 제품이 몰드 부재의 오목한 몰딩면에 지지되고, 링형 부재는 몰딩면 위에서 연장되고 몰딩면에 대하여 센터링되는 것인 이송 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 제2 지지부는 스핀들 아버를 구비하여, 렌즈 형상 제품이 아버 단부의 수용면에 수용되며, 아버 본체의 외경은 플런저 슬리브의 내경과 대체로 일치하며, 상기 이송 방법은 제품의 앞면이 아버의 단부와 접촉하도록 슬리브를 아버 본체 위에 배치하는 단계를 더 포함하는 것인 이송 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 아버의 수용면에는 제품의 볼록면과 접촉하는 O 링이 마련되어 있는 것인 이송 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 아버의 수용면에는 아버 진공 공급원에 연결되는 개구가 마련되어 있으며, 상기 이송 방법은 상기 제품의 볼록면이 아버에 수용면에 접촉할 때 아버 진공 공급원을 작동시키는 단계를 더 포함하는 것인 이송 방법.
16. 제11항에 있어서, 상기 렌즈 형상 제품은 콘택트 렌즈인 것인 이송 방법.
17. 제1 지지부의 오목한 지지면에 의해 지지되고 그 지지면에 대하여 센터링되는 볼록면을 갖는 콘택트 렌즈를 이송하는 이송 방법으로서,

    (a) 콘택트 렌즈를 제1 지지부로부터 이송 장치로 이송하는 단계로서, 상기 이송 장치는, 긴 본체, 긴 본체의 하단에 있고 진공 공급원에 연결된 개구를 구비하는 팁으로 구성된 플런저와, 상기 플런저의 긴 본체를 둘러싸는 슬리브를 구비하며, 상기 제1 지지부는, 상기 플런저의 외주와 일치하는 내주를 가지며 상기 제1 지지면 위에서 연장되는 링형 부재(27)를 구비하며, 상기 제1 지지부가 링형 부재(27)에 대해 센터링되는 것인 단계와,

    (b) 이송 공구 상에 센터링된 콘택트 렌즈를 제2 지지부 위에서 활주하는 상기 슬리브의 내경과 일치하는 외경을 갖는 제2 지지부로 이송하는 단계로서, 상기 이송 장치의 진공을 정지시켜, 상기 콘택트 렌즈는 제2 지지부의 수용면 상에서 센터링되며, 콘택트 렌즈의 오목면은 플런저가 슬리브에 대하여 후퇴된 위치에 있는 중에 제2 지지부 상의 수용면에 접촉하는 것인 단계

    를 포함하며,

    상기 (a) 단계에서는, 상기 플런저가 슬리브에 대하여 연장 위치에 있고 콘택트 렌즈가 제1 지지부 상에 센터링된 상태에서 플런저 본체를 링형 부재 내로 삽입함으로써 콘택트 렌즈의 오목면이 이송 장치 팁에 접촉하고, 진공 공급원이 작동되며, 상기 콘택트 렌즈는 상기 플런저가 링형 부재에 삽입될 때 플런저 상에서 센터링되는 것인 이송 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 (b) 단계는 제2 지지부의 수용면에 연결된 진공 공급원을 작동시키는 것을 더 포함하는 것인 이송 방법.
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