KR101890081B1 - 콘택트렌즈를 형성하기 위한 몰드의 제조에 관한 방법 및 장치 - Google Patents

콘택트렌즈를 형성하기 위한 몰드의 제조에 관한 방법 및 장치 Download PDF

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휴스턴 폴 탱커슬리
제임스 로버트 크레익
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Abstract

사출 성형 기계에서 상이한 유형의 몰드를 형성하는데 사용된 도구 및/또는 도구 조립체를 교환하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 도구 및/또는 도구 조립체의 교환은 로봇을 사용하여 이루어진다. 상이한 도수 또는 유형의 콘택트렌즈를 성형하기 위한 콘택트렌즈 몰드 절반체 및 조립체는 단일의 사출 성형 장치로 제조될 수 있다.

Description

콘택트렌즈를 형성하기 위한 몰드의 제조에 관한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS RELATING TO MANUFACTURE OF MOLDS FOR FORMING CONTACT LENSES}
본 개시내용은 콘택트렌즈를 형성하는데 사용을 위해 적합한 몰드 절반체를 사출 성형에 의해 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상이한 도수 또는 유형의 콘택트렌즈를 위한 몰드 절반체를 제조하기 위해 사출 성형 기계 내의 도구 및/또는 도구 조립체를 교환하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
스핀 주조(spin casting), 선반 가공(lathing)(예를 들어, 다이아몬드 선삭에 의함), 및 주조 성형(예를 들어, 사출 성형된 몰드 절반체를 사용함)을 포함하는 다양한 콘택트렌즈 제조 방법이 공지되어 있다. 종래의 하이드로겔 및 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈를 포함하는 소프트 콘택트렌즈의 제조는 콘택트렌즈가 섬세해짐에 따라 특정 어려움을 제시한다. 시력 교정을 제공하는 표면을 포함하는 콘택트렌즈의 표면 및 에지, 뿐만 아니라 콘택트렌즈의 표면을 주조 성형하는데 사용된 표면 및 에지는 광학 정밀도로 제조되고 유지되어야 하고, 모든 표면 및 에지는 원하는 레벨의 시력 교정을 제공하기 위해 그리고/또는 원하는 미적 외관을 눈에 제공하기 위해, 그리고 착용자의 눈에 불편함 또는 심지어 손상을 갖는 잠재적인 문제점을 회피하기 위해 긴밀한 공차 내에서 제조되어야 한다. 고속 제조 라인을 사용하여, 콘택트렌즈는 매우 많은 갯수로, 예를 들어 하루에 수만개로 제조될 수 있다. 콘택트렌즈의 제조 속도의 증가는 각각의 렌즈의 비용을 절감하는 것으로 예측될 수 있다. 그러나, 증가된 제조 속도는 생성된 렌즈의 품질을 손상시키지 않는 것이 중요하다.
본 개시내용에 따르면, 콘택트렌즈는 1회용 몰드 절반체를 사용하여 주조 성형에 의해 제조될 수 있다. 제1 유형 및 제2 유형의 몰드 절반체가 제조될 수 있다. 몰드 절반체는 제1 유형의 몰드 절반체가 그 사이에 캐비티를 형성하도록 제2 유형의 몰드 절반체와 함께 모여질 수 있도록 성형될 수 있고, 캐비티는 제조되는 콘택트렌즈의 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 유형의 몰드 절반체는 각각 광학 품질의 오목형 표면을 갖고 콘택트렌즈의 정면을 형성하는 암형 몰드 절반체일 수 있다. 제2 유형의 몰드 절반체는 이어서 각각 광학 품질의 볼록형 표면을 갖고 콘택트렌즈의 후면을 형성하는 수형 몰드 절반체일 수 있다. 렌즈의 형성시에, 중합 가능 조성물은 암형 몰드 절반체 내에 배치될 수 있다. 수형 몰드 절반체는 이어서 암형 몰드 절반체와 정합될 수 있어, 중합 가능 조성물이 포함되는 캐비티를 형성한다. 중합 가능 조성물은 예를 들어 자외선광으로의 노출에 의해 그리고/또는 가열에 의해 캐비티 내에서 경화될 수 있고, 중합된 콘택트렌즈 본체는 이에 의해 형성된다. 몰드 절반체는 이어서 분리될 수 있고, 콘택트렌즈 본체는 해제되거나 제거될 수 있다. 콘택트렌즈 본체는 이어서 완성된 콘택트렌즈를 형성하기 위해, 추가의 처리, 예를 들어 수화를 받게될 수 있다. 몰드 절반체는 제조 프로세스 중에 폐기될 수 있다.
몰드 절반체는 통상적으로 1회용이기 때문에, 본 개시내용은 품질의 손실 없이, 이들이 가능한 한 효율적으로 제조될 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공한다. 다수의 상이한 도수의 콘택트렌즈가 상이한 구면 굴절 에러, 즉 상이한 양의 근시 또는 원시를 갖는 상이한 환자를 위한 렌즈를 제공하도록 제조될 수 있다. 원환체 렌즈(원주 교정을 제공하는 렌즈), 다초점 렌즈, 또는 다른 특정 형태의 렌즈가 또한 제조될 수 있다. 각각의 유형의 렌즈의 각각의 도수를 위한 개별 제조 라인을 제공하는데 실용적이지 않기 때문에, 본 개시내용의 장치 및 방법은 상이한 도수 또는 유형의 렌즈를 제조하기 위해 로봇식으로 교환될 수 있는 상호교환 가능 도구 또는 도구 조립체를 사용할 수 있다. 본 개시내용의 장치 및 방법은 도구 교환 시간을 감소시키고, 생산을 최대화하고, 콘택트렌즈의 고속 제조를 용이하게 하고, 광범위한 도수 및 유형의 렌즈의 고속 제조를 가능하게 한다.
본 개시내용의 제1 양태는 콘택트렌즈의 제조에 사용을 위한 몰드 절반체를 제조하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 이하의 청구항 1에 설명된 특징을 포함한다.
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본 개시내용의 제2 양태는 콘택트렌즈의 제조 방법을 제공한다. 방법은 이하의 청구항 4에 설명된 단계들을 포함한다.
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로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 삽입하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합은 3차원으로 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합은 로봇 상에 위치된 위치 센서를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 위치 센서는 로봇의 콜릿 추출 헤드 상에 위치될 수 있다. 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합은 3차원으로 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동하는 단계, 및 로봇 상에 위치된 위치 센서를 사용하는 단계의 모두를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 사출 성형 장치의 부분을 형성하는 고정 플레이트 장치이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 고정 플레이트 장치의 도구 절반체를 통한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 사출 성형 장치의 왕복 유닛의 절결도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 왕복 유닛의 부분을 형성하는 장착 플레이트의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 장착 플레이트의 도구 절반체를 통한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 콜릿 교환 로봇의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 콜릿 교환 로봇 및 수직 평면 내에 배열된 콜릿의 2차원 어레이의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 파지 핑거를 포함하는 콜릿 추출 헤드의 측면도이다.
도 10은 도 9의 콜릿 추출 헤드의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 턴테이블 상의 콜릿 저장부의 사시도이다.
본 개시내용의 제1 양태는 콘택트렌즈의 제조에 사용을 위한 몰드 절반체를 제조하기 위한 장치이며, 장치는 플레이트, 플레이트 내의 제거 가능 콜릿을 포함하는 사출 성형 장치, 및 적어도 하나의 콜릿 추출 헤드를 포함하는 콜릿 교환 로봇을 포함하는 장치에 있어서, 도구 절반체가 제거 가능 콜릿 내에 장착되고, 장치는 플레이트 내에 삽입되도록 구성된 적어도 하나의 제거 가능 콜릿을 저장하기 위한 콜릿 저장부를 포함하고, 콜릿 교환 로봇은 플레이트로부터 제거 가능 콜릿을 파지하고, 제거 가능 콜릿을 콜릿 저장부로 이동하고, 제거 가능 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하고, 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 파지하고, 교체 콜릿을 플레이트로 이동하고, 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하도록 구성되고, 사출 성형 장치는 플레이트 내에 제거 가능 콜릿을 유지하도록 구성된 클램프를 포함하고, 제거 가능 콜릿은 절두원추형 후방부 및 클램프가 작용하는 원주방향 홈을 포함하고, 콜릿 저장부는 복수의 제거 가능 콜릿을 수용하기 위한 하우징, 및 하우징이 그 위에 장착되는 턴테이블을 포함하고, 턴테이블은 제거 가능 콜릿이 하우징 내에 수동으로 로딩될 수 있는 제1 위치로부터 제거 가능 콜릿이 콜릿 교환 로봇에 의해 콜릿 저장부로부터 제거될 수 있는 제2 위치로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
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통상의 기술자는 서로 호환성이 있는 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예의 특정 특징이 본 발명의 예시적인 실시예에서 임의의 조합으로 존재할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 예를 들어, 콜릿 추출 헤드는 3차원으로 이동될 수 있는 콜릿 추출 헤드일 수 있다. 달리 말하면, 로봇은 라인 또는 평면 뿐만 아니라, 예를 들어 직교 x, y 및 z축에 의해 규정된 바와 같은, 3차원 공간 내에서 콜릿 추출 헤드를 이동하도록 구성될 수 있다. 콜릿 교환 로봇의 콜릿 추출 헤드는 로봇 상에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 콜릿 교환 로봇의 각각의 콜릿 추출 헤드는 로봇 상에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 로봇의 콜릿 추출 헤드는 파지부를 포함할 수 있다. 로봇의 각각의 콜릿 추출 헤드는 파지부를 포함할 수 있다. 로봇이 콜릿 추출 헤드를 포함할 때, 장치는 레일 장치를 더 포함할 수 있고, 로봇은 콜릿 교환 헤드가 플레이트의 전방에 있는 레일 장치 상의 위치로부터, 콜릿 추출 헤드가 콜릿 저장부의 전방에 있는 레일 장치 상의 위치로 이동하도록 구성될 수 있다.
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장치는 본 발명을 구체화하는 임의의 콘택트렌즈 몰드 조립체일 수 있고, 여기서 원주방향 홈은 플레이트 클램프가 작용하도록 배열되어 있는 원주방향 홈이다.
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여기서, 몰드 절반체를 참조하고 있는데, 2개의 몰드 절반체는 서로 상보형이고 함께 몰드 조립체를 형성할 수 있지만, 각각의 몰드 절반체가 반드시 몰드 조립체의 절반체 또는 50%일 필요는 없다는 것이 이해되어야 한다. 하나의 몰드 절반체는 몰드 조립체의 20%, 30%, 40%, 45% 등을 포함할 수 있고, 반면에 다른 몰드 절반체는 몰드 조립체의 80%, 70%, 60%, 55% 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 2개의 몰드 절반체가 하나의 전체 몰드 조립체를 구성할 수 있지만, 2개의 몰드 절반체가 동일한 크기를 가져야 할 필요는 없고 또한 서로 경면 대칭 이미지일 필요도 없다는 것이 이해되어야 한다. 유사하게, 도구 절반체를 본 명세서에 참조하고 있지만, 서로 상보형이고 함께 몰드 캐비티를 형성하는 2개의 도구 절반체는 동일한 크기 또는 서로 경면 대칭 이미지를 가질 필요는 없다는 것이 이해되어야 한다.
통상의 기술자는 이하의 단락에 개시되어 있는 특징부가 본 발명의 예시적인 실시예에서 임의의 조합으로 조합될 수 있고, 상기에 개시된 특징부와 임의의 조합으로 조합될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
장치의 콜릿은 제1 콜릿 또는 교체 콜릿일 수 있다. 도구 절반체는 콜릿의 전방부에 지지될 수 있다. 콜릿은 디스크형 전방부를 포함할 수 있다. 콜릿은 절두원추형 후방부를 포함할 수 있다. 콜릿은 디스크형 전방부 및 절두원추형 후방부를 포함할 수 있다. 원주방향 홈은 예를 들어, 존재하면 디스크형 전방부 주위에 있을 수 있다.
장치의 적어도 하나의 플레이트의 각각의 플레이트는 복수의 콜릿을 포함할 수 있다. 복수의 콜릿은 복수의 제1 콜릿 또는 복수의 교체 콜릿일 수 있다. 적어도 하나의 플레이트에 의해 지지된 복수의 콜릿은 2차원 어레이로 배열될 수 있다.
장치의 콜릿 저장부는 복수의 콜릿을 포함할 수 있다. 복수의 콜릿은 복수의 제1 콜릿 또는 복수의 교체 콜릿을 포함할 수 있다. 콜릿 저장부에 의해 지지된 복수의 콜릿은 2차원 어레이로 배열될 수 있다.
로봇의 적어도 하나의 콜릿 추출 헤드는 로봇 상에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 콜릿 교환 로봇은 그 말단부에서 콜릿 추출 헤드에 장착되어 있는 아암을 지지하는 구동 유닛을 포함할 수 있다. 아암은 구동 유닛 상에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 아암은 콜릿 추출 헤드가 구동 유닛의 제1 측에 있는 제1 배향으로부터 콜릿 추출 헤드가 구동 유닛의 제2 측에 있는 제2 배향으로 회전 가능할 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 아암 상에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 예를 들어, 최대 180도 회전할 수 있다. 장치는 그 위에 구동 유닛이 장착되어 있는 레일 장치를 포함할 수 있어, 로봇은 콜릿 추출 헤드가 플레이트의 전방에 있는 레일 장치 상의 위치로부터, 콜릿 추출 헤드가 콜릿 저장부의 전방에 있는 레일 장치 상의 위치로 이동하도록 구성되게 된다. 따라서, 제1 배향에서, 콜릿 추출 헤드는 신속 교환 플레이트 내의 콜릿으로의 액세스를 가질 수 있고, 제2 배향에서, 아암은 콜릿 저장부 내의 콜릿으로의 액세스를 가질 수 있다. 따라서, 사용시에, 콜릿 교환 로봇은 플레이트로부터 콜릿에 액세스하고, 이들 콜릿을 콜릿 저장부로 이송하고 그 내에 삽입하는 것이 가능할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다.
콜릿 추출 헤드는 파지부를 포함할 수 있다. 파지부는 센서를 포함할 수 있다. 센서는 근접도 센서를 포함할 수 있다. 파지부는 복수의(예를 들어, 3개) 파지 핑거를 포함할 수 있다. 파지 핑거는 콜릿 내에 원주방향 홈을 파지하도록 치수 설정되고 구성될 수 있다.
콜릿은 다수의 원주방향 홈, 또는 단일의 원주방향 홈을 가질 수 있다. 콜릿 추출 헤드의 플레이트 클램프 및 파지 핑거는 모두 콜릿의 동일한 원주방향 홈 또는 콜릿의 상이한 각각의 원주방향 홈을 붙잡고, 고정하고, 끼워지고, 또는 다른 방식으로 작용하도록 구성될 수 있다.
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사출 성형 장치, 콜릿 교환 로봇, 및 콜릿 저장 턴테이블은 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 제어 유닛은 콜릿 교환 로봇 아암, 아암을 지지하는 구동 유닛, 콜릿 추출 헤드의 파지 특징부, 사출 성형 장치의 파지 특징부, 및 콜릿 저장 턴테이블의 이동을 제어할 수 있다. 제어 유닛은 콜릿 교환 로봇 및 콜릿 저장 턴테이블의 것들을 포함하여, 다양한 구동 유닛 및 모터를 제어하기 위한 하나 이상의 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 각각의 모터 및 구동 유닛은 제어 유닛과 통신하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 마이크로프로세서는 제어 논리 소프트웨어를 각각 갖고 실행할 수 있다. 구동 유닛 및 모터는 배선을 거쳐 제어 유닛에 접속될 수 있다. 제어 유닛은 모터 및 구동 유닛에 근접하여 위치되거나 수용될 수 있고, 또는 이는 원격 위치될 수 있다.
제어 유닛은 적어도 하나의 USB 접속, 유선 및/또는 무선 접속, 이더넷 접속, 또는 이들의 임의의 조합을 거쳐 사출 성형 장치, 콜릿 교환 로봇, 및 콜릿 저장 턴테이블에 접속될 수 있다. 제어 유닛은 그래픽 사용자 인터페이스로부터, 제어 기판 등으로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 조작자는 제어 유닛을 프로그래밍하기 위해 또는 제조 동작을 시작하거나 정지하기 위해 조작자 제어 유닛(operator control unit: OCU)을 동작할 수 있다. OCU에 의해 발생된 제어 신호는 자동으로 또는 조작자의 입력에 응답하여, 제어 유닛에 의해 처리되고 제어되어, 구동 유닛 및 모터에 전달될 수 있다. 구동 유닛 및 모터는 OCU와 직접 통신할 수 있다. 사출 성형 장치, 콜릿 교환 로봇, 및 콜릿 저장 턴테이블은 하나 이상의 마이크로프로세서 내의 자율 제어 프로그램에 의해 제어될 수 있어, 사출 성형 장치, 콜릿 교환 로봇, 및 콜릿 저장 턴테이블을 기동하거나 조작하는 자율적인 능력을 장치 마이크로프로세서에 제공한다. 명령은 와이파이, 원격 컴퓨터 단말, GPRS 모뎀, 위성 전화, 휴대 전화, 적외선, 이더넷, 파이어와이어, 다른 무선 또는 유선 접속 프로토콜, 또는 이들의 조합을 거쳐 인터넷으로부터 올 수 있다.
본 개시내용의 제2 양태는 콘택트렌즈를 제조하는 방법이며, 로봇을 사용하여 사출 성형 장치 내의 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 플레이트에 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계, 및 제2 사출 성형 캐비티 내에 콘택트렌즈 몰드 절반체를 형성하는 단계를 포함하는 방법에 있어서, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 콜릿 저장부로 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부에 삽입하는 단계와, 로봇을 사용하여 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 제거하는 단계로서, 교체 콜릿은 콘택트렌즈 몰드 절반체를 성형하기 위한 제2 사출 성형 캐비티의 적어도 일부를 형성하는 제2 도구 절반체를 포함하는, 교체 콜릿 제거 단계를 포함하고, 제1 콜릿은 그 내부에 장착된 제1 도구 절반체를 포함하고, 제1 도구 절반체는 콘택트렌즈 몰드 절반체를 성형하기 위한 제1 사출 성형 캐비티의 적어도 일부를 형성하고, 제1 콜릿은 절두원추형 후방부 및 원주방향 홈을 포함하고, 원주방향 홈 상에 작용하는 클램프로 플레이트 내에 적소에 유지되고, 방법은 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하기 전에 제1 콜릿을 유지하는 것으로부터 클램프를 해제하는 단계를 더 포함하고, 콜릿 저장부는 복수의 제거 가능 콜릿을 수용하기 위한 하우징, 및 하우징이 장착되어 있는 턴테이블을 포함하고, 턴테이블은 제거 가능 콜릿이 하우징 내에 수동으로 로딩될 수 있는 제1 위치로부터, 제거 가능 콜릿이 콜릿 교환 로봇에 의해 콜릿 저장부로부터 제거될 수 있는 제2 위치로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
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로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 삽입하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합은 3차원으로 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합은 로봇 상에 위치된 위치 센서를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 위치 센서는 로봇의 콜릿 추출 헤드 상에 위치될 수 있다. 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계, 또는 이들의 임의의 조합은 3차원으로 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동하는 단계, 및 로봇 상에 위치된 위치 센서를 사용하는 단계의 모두를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 양태와 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 통상의 기술자는 서로 호환성이 있는 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예의 특정 특징이 본 발명의 예시적인 실시예에서 임의의 조합으로 존재할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계 전에 사출 성형 장치 내의 몰드의 제조를 정지하는 단계를 더 포함한다. 방법은 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입한 후에 사출 성형 장치 내의 몰드의 제조를 재시작하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제2 사출 성형 캐비티 내에 콘택트렌즈 몰드 절반체를 형성하는 단계는 복수의 콘택트렌즈 몰드 절반체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계는 제1 콜릿의 전방의 위치로 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 콜릿 추출 헤드를 제1 콜릿을 향해 전방으로 이동시키는 단계, 추출 헤드로 제1 콜릿을 파지하는 단계, 및 콜릿 추출 헤드를 후방으로 이동시켜 이에 의해 플레이트로부터 제1 콜릿을 추출하는 단계를 포함한다. 로봇의 콜릿 추출 헤드를 제1 콜릿의 전방의 위치로 이동시키는 단계는 추출 헤드로부터 제1 콜릿까지, 또는 추출 헤드로부터 플레이트까지의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 거리를 결정하는 단계는 추출 헤드 상에 근접도 센서를 사용하여 추출 헤드로부터 제1 콜릿까지의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계는 콜릿 추출 헤드를 회전하는 단계, 예를 들어 90도 내지 180도의 양만큼 회전축 주위로 콜릿 추출 헤드를 회전하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 추출 헤드로 제1 콜릿을 파지하는 단계는 제1 콜릿 내에 형성된 원주방향 홈에서 제1 콜릿을 파지하는 단계를 포함한다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 플레이트로부터 제1 콜릿의 제거에 앞서, 냉각제가 제1 콜릿과 연계된 냉각제 통로로부터 제거되고, 플레이트 내로의 교체 콜릿의 삽입 후에 상기 냉각제 통로에 재공급된다. 유리하게는, 냉각제의 제거 및 재공급은 로봇의 이동과 동기화될 수 있어, 예를 들어 제1 콜릿 및 교체 콜릿을 교환하는데 요구된 시간을 감소시키고, 따라서 사출 성형 장치의 정지시간을 감소시킨다.
방법은 그로부터 제1 콜릿이 추출되었던 플레이트 내로 교체 콜릿을 클램핑하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계 후에 휴지 위치로 로봇을 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계는 로봇의 콜릿 추출 헤드를 콜릿 저장부 내의 비어 있는 구멍의 전방의 위치로 이동하는 단계, 콜릿 추출 헤드를 비어 있는 구멍을 향해 전방으로 이동시키는 단계, 및 제1 콜릿을 비어 있는 구멍 내로 해제하는 단계를 포함한다. 로봇의 콜릿 추출 헤드를 비어 있는 구멍의 전방의 위치로 이동시키는 단계는 추출 헤드로부터 구멍까지, 또는 추출 헤드로부터 콜릿 저장부까지의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 거리를 결정하는 단계는 추출 헤드 상에 근접도 센서를 사용하여 추출 헤드로부터 구멍까지의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내로 삽입하는 단계는 90도 내지 180도의 양만큼 로봇의 콜릿 추출 헤드를 회전하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하는 단계는 로봇의 콜릿 추출 헤드를 교체 콜릿의 전방의 위치로 이동시키는 단계, 콜릿 추출 헤드로 교체 콜릿을 파지하는 단계, 제1 콜릿이 추출되었던 플레이트의 전방의 위치로 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 및 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계를 포함한다. 로봇의 콜릿 추출 헤드를 교체 콜릿의 전방의 위치로 이동시키는 단계는 추출 헤드로부터 제1 콜릿까지, 또는 추출 헤드로부터 플레이트까지의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 거리를 결정하는 단계는 거리를 결정하는데 있어서 콜릿 추출 헤드 상에 근접도 센서를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 교체 콜릿을 플레이트 내로 삽입하는 단계는 90도 내지 180도의 양만큼 로봇의 콜릿 추출 헤드를 회전하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 콜릿 추출 헤드로 상기 교체 콜릿을 파지하는 단계는 교체 콜릿 내에 형성된 원주방향 홈에서 교체 콜릿을 파지하는 단계를 포함한다.
방법은 본 발명을 구체화하는 임의의 방법일 수 있고, 여기서 상보형 콘택트렌즈 몰드 절반체를 제공하는 단계, 몰드 절반체의 오목형 렌즈 형성면 내로 또는 상보형 몰드 절반체 내로 중합 가능 렌즈 형성 조성물을 충전하는 단계, 몰드 절반체 및 상보형 몰드 절반체를 조합하여 중합 가능 조성물을 포함하여, 그 사이에 렌즈 성형 캐비티를 갖는 몰드 조립체를 형성하는 단계, 렌즈 성형 캐비티 내에서 렌즈 형성 조성물을 중합함으로써, 충전된 몰드 조립체 내에서 중합 가능 조성물을 경화하여 폴리머 렌즈 본체를 형성하는 단계, 몰드 절반체 및 상보형 몰드 절반체의 모두로부터 폴리머 렌즈 본체를 이형(demolding) 및 렌즈 분리(delensing)하는 단계, 해제된 폴리머 렌즈 본체를 선택적으로 세척, 추출, 수화, 또는 이들의 임의의 조합을 행하는 단계, 해제된 폴리머 렌즈 본체를 콘택트렌즈 패키지 내에, 선택적으로 패키징 용액과 함께 배치하는 단계, 콘택트렌즈 패키지를 밀봉하는 단계, 및 밀봉된 콘택트렌즈 패키지를 살균하여 완성된 콘택트렌즈를 포함하는 완성된 콘택트렌즈 패키지를 형성하는 단계를 더 포함한다.
통상의 기술자는 이하의 단락에 개시되어 있는 특징부가 본 발명의 예시적인 실시예에서 임의의 조합으로 유사하게 조합될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
방법은 예를 들어 콜릿을 교환하기 위해 사출 성형 장치 내에서의 몰드의 제조를 정지하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 사출 성형 캐비티 내에서 콘택트렌즈 몰드 절반체를 형성하는 단계는 암형 콘택트렌즈 몰드 절반체, 또는 수형 콘택트렌즈 몰드 절반체를 사출 성형하는 단계를 포함할 수 있다. 콘택트렌즈 몰드 절반체를 형성하는 단계는 복수의 콘택트렌즈 몰드 절반체를 사출 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 콜릿을 제거하는 단계는 제1 콜릿의 전방의 위치로 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 콜릿 추출 헤드를 제1 콜릿을 향해 전방으로 이동시키는 단계, 콜릿 추출 헤드로 제1 콜릿을 파지하는 단계, 및 콜릿 추출 헤드를 후방으로 이동시켜 플레이트로부터 제1 콜릿을 추출하는 단계를 포함할 수 있다. 콜릿 추출 헤드로 제1 콜릿을 파지하는 단계는 제1 콜릿 내에 형성된 원주방향 홈에서 제1 콜릿을 파지하는 단계를 포함할 수 있다. 로봇을 사용하여 제1 콜릿을 운반하고 제1 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계는 콜릿 추출 헤드가 콜릿 저장부 내의 비어 있는 구멍의 전방의 위치에 있도록 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 콜릿 추출 헤드를 비어 있는 구멍을 향해 전방으로 이동시키는 단계, 및 제1 콜릿을 비어 있는 구멍 내로 해제하는 단계를 포함할 수 있다. 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하는 단계는 콜릿 추출 헤드를 교체 콜릿의 전방의 위치로 이동시키는 단계, 콜릿 추출 헤드로 교체 콜릿을 파지하는 단계, 제1 콜릿이 추출되었던 플레이트의 전방의 위치로 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 및 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 교체 콜릿은, 거기로부터 제1 콜릿에 제거되었던 또는 플레이트 내의 상이한 위치 내로 삽입되었던 플레이트 내의 동일한 위치 내에 삽입될 수 있다. 콜릿 추출 헤드로 교체 콜릿을 파지하는 단계는 교체 콜릿 내에 형성된 원주방향 홈에서 교체 콜릿을 파지하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 플레이트 내에 적소에 제1 콜릿을 유지하는 클램프를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 그로부터 제1 콜릿이 추출되었던 플레이트 내로 교체 콜릿을 클램핑하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계 후에 휴지 장소(location)으로 로봇을 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
로봇의 콜릿 추출 헤드는 플레이트로부터 제거될 콜릿의 전방의 위치로 이동될 수 있다. 추출 헤드는 플레이트로부터 제거되는 콜릿을 향해 전방으로 이동될 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 예를 들어, 콜릿의 원주방향 홈 내에 콜릿을 파지할 수 있다. 플레이트 내의 적소에 콜릿을 유지하는 클램프는 해제될 수 있어, 콜릿을 로봇에 의해 플레이트로부터 자유롭게 제거되도록 방치한다. 콜릿 추출 헤드는 후방으로 이동할 수 있어, 플레이트로부터 콜릿을 추출한다. 로봇은 콜릿 추출 헤드가 콜릿 저장부 내의 비어 있는 구멍의 전방의 위치에 있도록 콜릿 추출 헤드를 이동시킬 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 비어 있는 구멍을 향해 전방으로 이동될 수 있다. 콜릿은 비어 있는 구멍 내로 해제될 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 교체 콜릿의 전방의 위치로 이동될 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 교체 콜릿을 파지할 수 있다. 콜릿 추출 헤드는 후방으로 이동할 수 있어, 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 추출한다. 콜릿 추출 헤드는 그로부터 제1 콜릿이 추출되었던 플레이트의 전방의 위치로 이동될 수 있다. 로봇은 교체 콜릿을 플레이트 내로 삽입할 수 있다. 교체 콜릿은 예를 들어, 교체 콜릿의 원주방향 홈 상에 작용하는 클램프의 작용에 의해, 플레이트 내의 적소에 클램핑될 수 있다. 클램프는 사출 성형 장치의 부분, 예를 들어 플레이트의 부분일 수 있다. 로봇은 플레이트 내로의 교체 콜릿의 삽입 후에 휴지 장소로 이동할 수 있고, 몰드 절반체의 제조가 재시작될 수 있다.
방법은 상보형 콘택트렌즈 몰드 절반체를 제공하는 단계, 몰드 절반체의 또는 상보형 몰드 절반체의 오목형 렌즈 형성면 내로 중합 가능 렌즈 형성 조성물을 충전하는 단계, 몰드 절반체 및 상보형 몰드 절반체를 조합하여 중합 가능 조성물을 포함하여, 그 사이에 렌즈 성형 캐비티를 갖는 몰드 조립체를 형성하는 단계, 렌즈 성형 캐비티 내에서 렌즈 형성 조성물을 중합함으로써, 충전된 몰드 조립체 내에서 중합 가능 조성물을 경화하여 폴리머 렌즈 본체를 형성하는 단계, 몰드 절반체 및 상보형 몰드 절반체의 모두로부터 폴리머 렌즈 본체를 이형 및 렌즈 분리하는 단계, 해제된 폴리머 렌즈 본체를 선택적으로 세척, 추출, 수화, 또는 이들의 임의의 조합을 행하는 단계, 해제된 폴리머 렌즈 본체를 콘택트렌즈 패키지 내에, 선택적으로 패키징 용액과 함께 배치하는 단계, 충전된 콘택트렌즈 패키지를 밀봉하는 단계, 및 밀봉된 콘택트렌즈 패키지를 살균하여 완성된 콘택트렌즈를 포함하는 완성된 콘택트렌즈 패키지를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도면을 참조하면, 도 1은 콘택트렌즈를 형성하는데 사용을 위한 몰드를 제조하기 위한 예시적인 장치(10)를 도시하고 있다. 장치(10)는 사출 성형 장치(20) 및 콜릿 저장부 및 콜릿 교환 로봇을 수용하는 취출셀(30)을 포함한다. 사출 성형 장치(20)는 사출 유닛 및 왕복 유닛(50)(도 4)을 포함한다.
사출 유닛은 본 예에서 8개의 도구 절반체(120)를 지지하는 고정 플레이트(110)(도 2)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 도구 절반체(120)는 사출 노즐(130), 열전쌍(140), 도구부(150), 및 형성된 몰드를 배출하기 위해 수 밀리미터만큼 전방으로 이동하도록 배열되는 고정 플레이트(110)(도 2)의 전방면에 있는 스트립퍼 플레이트를 포함한다. 도구부(150)는 도 3에 도시된 예에서, 오목형이고 사출 캐비티 내에 형성될 몰드 절반체의 (볼록형) 외부면을 형성하도록 성형되는 최외부면(160)을 포함한다. 이 장치와 연계된 다른, 그렇지 않으면 동일한 장치에서, 몰드 절반체의 오목형 내부면은 볼록형인 최외부면을 갖는 도구부를 제공함으로써 형성된다. 냉각제 유동 통로(165)는 도구부(150) 후방에 제공되어, 이들의 최근접 접근법에서 최외부면(160)으로부터 대략 4 mm 지나간다. 스트립퍼 플레이트는 몰드 절반체의 주연 영역(170)의 표면을 형성한다. 주연 영역(170)의 제공은 사출 노즐(130) 및 열전쌍(140)이 도구부(150)의 중심으로부터 이격하여 배치되거나 위치되는 것을 가능하게 하는데, 이는 이어서 도구부(150)에 근접하여 냉각제 통로(165)가 지나가게 하기 위해 충분한 공간을 형성하고, 여기서 콘택트렌즈의 광학 구역을 주조 성형하는데 사용된 콘택트렌즈 몰드 절반체의 표면의 부분이 형성된다. 스트립퍼 플레이트는 후방 몰드 형성 위치로부터 전방 몰드 배출 위치로 이동 가능하다.
왕복 유닛(50)(도 4)은 왕복 드라이브(200) 상에 수직 배향으로 장착된 장착 플레이트(190)를 포함한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 장착 플레이트(190)는 몰드의 형성을 위한 사출 캐비티를 형성하기 위해, 사출 유닛의 도구 절반체(120)(도 2)와 협동하는 도구 절반체(220)를 포함하는 신속 교환 플레이트(210)를 지지한다. 특히, 신속 교환 플레이트(210)는 도 6에 도시된 콜릿(240)을 각각 지지하는 8개의 실질적으로 원통형 부싱(230)을 형성한다. 각각의 부싱(230)은 그 원주 주위에 냉각제 통로(250)를 포함한다. 각각의 콜릿(240)은 도구 인서트(260)를 지지한다. 각각의 콜릿(240)은 전방 디스크부(270) 및 절두원추형 본체부(280)를 갖는다. 절두원추형 본체부(280)는 그 후방을 향해 환형 홈(290)을 포함한다. 왕복 유닛(50)은 콜릿(240)의 홈(290)과 결합하고 플레이트(210)의 면으로부터 이격하여 신속 교환 플레이트(210)의 후방을 향해 콜릿(240)을 고정하여, 신속 교환 플레이트(210) 내에 콜릿(240)을 유지하는 말단 클램핑부(310)를 갖는 클램프(300)를 포함한다. 이 클램핑은 냉각제의 누설을 방지하고, 신속 교환 플레이트(210)가 고정 플레이트(110)와 접촉하지 않을 때 콜릿(240)이 신속 교환 플레이트(210) 외부로 낙하하는 것을 방지한다. 튜브(320)는 냉각제 통로를 형성하는 절두원추형 본체부(280)의 중심을 따라 연장하고, 냉각제가 본체부(280)의 후방으로부터 도구 인서트(260)의 후방으로 튜브(320) 내부에서 통과하고, 이어서 튜브(320)의 외부를 따라 본체부(280)의 후방을 향해 재차 통과한다.
각각의 콜릿(240)은 다른 콜릿(240)에 독립적으로 비감쇠되고, 제거되고, 교체될 수 있어, 콜릿(240)의 탄력적인 상호교환을 가능하게 하고, 각각의 콜릿은 상이한 도구 인서트(260)를 지지할 수 있다. 특히, 전체 신속 교환 플레이트(210)를 교체할 필요가 없고, 또한 손상에 취약할 수 있는 개별 도구 인서트(260)를 직접 교체할 필요도 없다.
인서트(260)는 본 예에서 볼록형이고 이어서 몰드 절반체의 오목형 표면을 형성하는 광학 품질면을 형성하는 최외부면(330)을 포함한다. 몰드 절반체의 표면은 이어서 몰드 절반체를 사용하여 형성될 콘택트렌즈의 광학면을 형성한다. 광학면(330) 및 콜릿(240)의 최외부 부분은 사출 캐비티 내에 형성될 몰드 절반체의 내부면을 함께 형성한다.
따라서, 몰드 절반체를 형성하기 위한 사출 캐비티는 한편으로는 도구부(150)의 최외부면 및 사출 유닛의 고정 플레이트(110)의 각각의 도구 절반체(120) 내에 지지된 스트립퍼 플레이트에 의해 형성된다. 다른 한편으로, 몰드 절반체는 콜릿(240)의 최외부 부분 및 왕복 유닛(50) 상에 신속 교환 플레이트(210)에 의해 지지된 도구 인서트(260)의 광학 품질면(330)에 의해 또한 형성된다.
이 배열에서, 몰드 내에 광학면을 제공하는 도구는 신속 교환 플레이트(210) 내에 있고, 대신에 사출 성형부를 갖는 고정 플레이트(110) 내에 있지 않다는 것을 주목하라. 따라서, 상이한 광학면은 사출 기구를 분해할 필요 없이, 도구 인서트(260)를 교환함으로써 몰드 내에 즉시 제공될 수 있다.
사출 유닛 내에는, 스크류가 펠릿 입구로부터 노즐로 펠릿을 운반하도록 배열된다. 펠릿은 이어서 가열된 입구 부시 내로 통과하는데, 여기서 이들 펠릿은 이들의 융점을 넘어 가열되고, 결과적인 액체 폴리머가 매니폴드 내로 그리고 이어서 매니폴드의 출구로 그리고 고정 플레이트(110)의 도구 절반체(120)의 사출 노즐(130) 내로(도 3) 유동한다. 용융된 폴리머는 이어서 몰드 절반체를 형성하기 위해 사출 캐비티 내로 통과한다.
가열이 사출 노즐(130) 주위에 위치된 코일에 의해 제공된다. 사출 노즐(130)로부터 도구부(150)의 대향측에 배열된 열전쌍(140)은 사출된 폴리머의 온도를 모니터링하는데 사용된다. 노즐(130)의 가열은 액체 폴리머가 동일한 온도에서 그리고 따라서 동일한 유량으로 8개의 사출 캐비티의 각각 내로 사출되는 것을 보장하도록 제어된다. 비일정한 유량은 형성된 몰드 내에 응력을 야기하고, 이어서 몰드로부터 형성된 콘택트렌즈 내에 변형 및 비일관성, 예를 들어 상이한 레벨의 맞춤, 상이한 반경, 및 따라서 상이한 도수를 야기한다. 압력 및 냉각의 주의깊은 제어는 일관성 및 균일성을 제공하고, 대조적으로 열악한 제어는 유량이 타겟값으로부터 너무 멀리 이탈되어 있는 캐비티 내로 선택적으로 사출을 정지할 필요성을 야기할 수 있다.
일단 캐비티가 폴리머로 충만하고 원하는 유지 압력 프로파일이 인가되면, 사출 노즐(130) 내의 핀은 캐비티로부터 노즐(130)을 차단하기 위해 전방으로 이동되는데, 이는 폴리머의 유동을 정지시킨다. 냉각제, 예를 들어 물은 폴리머를 냉각하고 이에 의해 몰드를 형성하도록 냉각제 유동 통로(165)를 통해 순환된다. 도구 절반체(120, 220) 내의 냉각제 유동 통로(165, 250)는 도구부(150)의 최외부면 및 신속 교환 플레이트(210)에 의해 지지된 도구 인서트(260)의 광학 품질면 각각에 근접하여 지나간다. 이러한 배열은 몰드 절반체가 캐비티 내에 형성될 때 렌즈의 광학 구역을 형성하는 몰드 절반체의 부분 내에 직접 냉각을 제공한다. (핵형성된 재료의 신속 냉각은 양호한 품질, 균일한 몰드를 생성한다. 핵형성 없이, 재료의 중간부에서 더 저속의 냉각은 재료의 중간부에 더 큰 결정을 형성하는 것을 야기할 수 있다.) 일단 몰드가 형성되면, 왕복 드라이브(200)가 장착 플레이트(190), 및 이와 함께 신속 교환 플레이트(210)를 고정 플레이트(110)로부터 이격하여 이동시켜, 캐비티를 개방한다. 새롭게 형성된 몰드는 고정 플레이트(110) 내의 도구부(150) 내에 잔류한다. 스트립퍼 플레이트는 후방 몰드 형성 위치로부터 전방 몰드 배출 위치로 이동하여, 몰드의 주연 영역을 압박하여 고정 플레이트(110) 내의 도구부로부터 이를 배출한다. 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 이젝터 핀이 몰드를 배출하는데 사용될 수 있다.
사용시에, 전술된 바와 같이, 왕복 드라이브(200)는 사출 유닛의 고정 플레이트(110)와 접촉하게 신속 교환 플레이트(210)를 이동시켜, 사출 캐비티를 형성한다. 용융 폴리머는 사출되어 냉각되고, 8개의 몰드가 이에 의해 형성된다. 왕복 드라이브(200)는 이어서 사출 유닛의 고정 플레이트(110)와 접촉을 해제하여 신속 교환 플레이트(210)를 이동시켜, 고정 플레이트(110)의 도구부(150) 내에 몰드 절반체를 남겨둔다.
제조되는 콘택트렌즈의 도수 또는 유형을 변경하기 위해 도구 또는 도구 조립체를 변경하도록 요구될 때, 콜릿 교환 서브시스템이 활성화된다. 콜릿 교환 서브시스템은 콜릿 저장부(810)(도 11) 및 콜릿 교환 로봇(820)(도 7)을 포함한다. 이하에 더 설명되는 바와 같이, 콜릿 교환 로봇(820)은 신속 교환 플레이트(210)로부터 콜릿(220)을 제거하고, 이를 콜릿 저장부(810)로부터의 교체 콜릿(240)으로 대체한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 콜릿 교환 로봇(820)은 그 말단부에서 콜릿 추출 헤드(870)에 회전 가능하게 장착되어 있는 아암(860)을 지지하는 구동 유닛(850)을 포함한다. 구동 유닛(850)은 제1 레일(830) 상에 장착되는데, 이 레일을 따라 구동 유닛(850)이 제1 리니어 모터(835)에 의해 병진된다. 제1 레일(830)은 자체로 제1 레일(830)에 수직인 레일쌍(840) 상에 장착된다. 제1 레일(830) 및 그와 함께 구동 유닛(850)은 제2 리니어 모터(845)에 의해 레일쌍(840)을 따라 병진된다. 이러한 장착 배열은 구동 유닛(850)이 2차원 수평 영역 내의 임의의 위치로 이동되는 것을 가능하게 한다.
추가의 이동도가 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 구동 유닛(850) 상의 아암(860)의 장착에 의해 제공된다. 구동 유닛(850)은 브래킷(855)에 의해 제1 레일(830) 상에 장착된 2개의 전기 모터(880, 890)를 포함한다. 아암(860)이 브래킷(855) 내로 통과하는 액슬 상에 회전 가능하게 장착된다. 하부 전기 모터(880)의 구동 샤프트는 그 위에 아암(860)이 장착되어 있는 액슬에 단단히 연결된 풀리(도시 생략)에 구동 벨트(도시 생략)를 거쳐 연결된 풀리(881)를 지지하여, 하부 전기 모터(880)의 동작이 아암(860)을 액슬에 대해 회전되게 한다. 상부 모터(890)의 구동 샤프트는 헤드(870)에 단단히 연결된 풀리(893)에 구동 벨트(892)를 거쳐 연결된 풀리(891)를 지지한다. 상부 전기 모터(890)의 동작은 이에 의해 헤드(870)가 회전되게 한다.
신속 교환 플레이트(210) 및 콜릿 저장부(810)는 각각 수직 평면 내에 배열된 콜릿 교환 로봇(820) 및 콜릿(240)의 2차원 어레이에 제공된다. 도 8은 어떻게 플레이트(910) 내에 장착된 콜릿(900)이 액세스되는지를 도시하고 있다. 제1 레일(830)을 따른 구동 유닛(850)의 이동은 콜릿(900)의 수직 칼럼 사이에서 콜릿 추출 헤드(870)를 이동시킨다. 아암(860)의 회전은 제1 레일(830)을 따른 구동 유닛(850)의 이동과 조합하여, 콜릿(900)의 수평 열 사이에서 콜릿 추출 헤드(870)를 이동시킨다. 레일쌍(840)을 따른 전후방으로 구동 유닛(850)의 이동은 플레이트(910)를 향해 그리고 이격하여 콜릿 추출 헤드(870)를 이동시켜, 플레이트(910)로부터의 콜릿(900)의 삽입 및 추출을 허용한다. 아암(860)은 또한 콜릿 추출 헤드(870)가 아암(860)의 제1 측에 있는 제1 배향, 및 콜릿 추출 헤드(870)가 아암(860)의 제2 측에 있는 제2 배향으로부터, 회전축 주위로 약 180도 회전할 수 있다. 따라서, 콜릿 추출 헤드(870)는 3차원으로 이동될 수 있어, 각각의 콜릿(900)으로의 액세스를 가능하게 한다. 취출셀(30)(도 1) 내에서, 제1 배향에서 아암(860)은 신속 교환 플레이트(210) 내의 콜릿(240)으로의 액세스를 갖고, 제2 배향에서 콜릿 저장부(810) 내의 콜릿(240)으로의 액세스를 갖는다. 따라서, 사용시에, 콜릿 교환 로봇(820)은 신속 교환 플레이트(210)로부터 콜릿(240)을 제거하고, 이들 콜릿을 콜릿 저장부(810)로 이송하고 그 내에 삽입하는 것이 가능하고, 그 반대도 마찬가지이다.
콜릿 추출 헤드(870)(도 9 및 도 10)는 액슬(920), 풀리(893), 및 파지부(940)를 포함한다. 파지부(940)는 3개의 파지 핑거(950)를 포함한다. 근접도 센서(930)가 또한 제공된다. 도 6을 또한 참조하면, 파지 핑거(950)는 콜릿(240)의 전방 디스크부(270)의 원주 주위로 연장하는 홈(272)을 파지하도록 치수 설정되고 구성된다. 파지부(940)가 콜릿(240)을 파지하기 위한 위치에 있을 때, 핑거(950)는 홈(272) 내로 근접한다. 콜릿 추출 헤드(870)는 따라서 콜릿(240)을 파지하고, 신속 교환 플레이트(210)로부터 콜릿 저장부(810)로, 또는 그 반대로 콜릿을 전달할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 콜릿 저장부(810)는 턴테이블(970) 상에 장착된 하우징(960)을 포함한다. 하우징(960)은 콜릿(240)을 수용하도록 각각 치수 설정되고 구성된 10개의 원형 구멍(990)을 형성하는 유지 플레이트(980)를 갖는다.
신속 교환 플레이트(210) 내의 콜릿(240)이 교환되어야 할 때, 고정 플레이트(110) 및 신속 교환 플레이트(210)는 분리되고 냉각수는 냉각제 통로(250) 및 튜브(320)로부터 진공배기된다. 공기가 냉각제 통로(250) 및 튜브(320)를 통해 송풍되어 잔류수를 제거한다. 클램프(300)가 해제되어, 교환 로봇(820)에 의해 자유롭게 제거되도록 콜릿(240)을 방치한다. 콜릿 교환 로봇(820)의 콜릿 추출 헤드(870)는 이어서 교환될 특정 콜릿(240)의 전방의 위치로 이동된다. 추출 헤드(870)는 전방으로 이동되고, 파지 핑거(950)는 콜릿(240)의 홈(272)을 파지한다. 교환 로봇(820)은 후방으로 이동하여, 신속 교환 플레이트(210)로부터 콜릿(240)을 추출하고, 이어서 자체로 그리고 추출 헤드(870)를 이동하여 추출 헤드(870)가 콜릿 저장부(810) 내의 비어 있는 구멍(990)의 전방의 위치에 있게 된다. 로봇(820)은 전방으로 이동하고, 콜릿(240)은 핑거(950)로부터 구멍(990) 내로 해제된다. 추출 헤드(870)는 이어서 방금 이동된 콜릿을 교체하기 위한 것인 교체 콜릿(240)의 전방의 위치로 이동된다. 파지 핑거(950)는 교체 콜릿(240)을 파지하고, 이를 콜릿 저장부(810)로부터 추출한다. 추출 헤드(870)는 그로부터 이동된 콜릿(240)이 추출되었던 신속 교환 플레이트의 전방의 위치로 교체 콜릿(240)과 함께 이동된다. 교체 콜릿(240)은 신속 교환 플레이트(210) 내로 삽입된다. 클램프(300)는 콜릿(240)의 후방을 향해 환형홈(290)과 재결합하여, 교체 콜릿(240)을 적소에 클램핑한다. 파지 핑거(950)는 콜릿(240)을 해제한다. 로봇(820)은 휴지 장소로 방해가 되지 않게 이동한다. 물의 공급은 냉각제 통로(250) 및 튜브(320)로 복원되고, 몰드의 제조가 재시작한다. 냉각수의 진공배기 및 재공급을 포함하여, 콜릿(240)을 교환하는데 수반된 단계는 교환을 위해 요구되는 시간을 최소화하기 위해 중앙 제어기(도시 생략)의 제어 하에서 동기화된다.
본 명세서에 인용된 모든 특허 및 공보는 그대로 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다.
본 개시내용은 특정 실시예를 참조하여 설명되고 예시되었지만, 본 개시내용은 본 명세서에 구체적으로 예시되지 않은 다수의 상이한 변형에 적합하게 된다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있을 것이다. 단지 예로서, 특정 가능한 변형이 본 명세서에 설명된다.
상기 설명에서, 공지되고, 명백하고, 또는 예견 가능한 등가물을 갖는 완전체 또는 요소가 언급되는 경우에, 이어서 이러한 등가물은 개별적으로 설명된 것처럼 본 명세서에 합체되어 있다. 본 개시내용의 진정한 범주를 결정하기 위해 청구범위를 참조해야 하고, 청구범위는 임의의 이러한 등가물을 포함하도록 해석되어야 한다. 바람직한, 유리한, 적절한 등으로서 설명된 본 개시내용의 완전체 또는 특징부는 독립 청구항의 범주를 한정하는 것은 아니라는 것이 독자에 의해 또한 이해될 수 있을 것이다. 더욱이, 이러한 선택적 완전체 또는 특징부는 본 개시내용의 몇몇 실시예에서 가능한 이익을 갖지만 바람직하지 않을 수도 있고, 따라서 다른 실시예에서는 존재하지 않을 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (21)

  1. 콘택트렌즈의 제조에 사용을 위한 몰드 절반체를 제조하기 위한 장치이며,
    플레이트, 상기 플레이트 내의 제거 가능 콜릿을 포함하는 사출 성형 장치, 및
    적어도 하나의 콜릿 추출 헤드를 포함하는 콜릿 교환 로봇을 포함하는 장치에 있어서,
    사출 성형 캐비티의 적어도 일부를 형성하는 도구 절반체가 상기 제거 가능 콜릿 내에 장착되고,
    상기 장치는 상기 플레이트 내에 삽입되도록 구성된 적어도 하나의 제거 가능 콜릿을 저장하기 위한 콜릿 저장부를 포함하고,
    상기 콜릿 교환 로봇은 상기 플레이트로부터 상기 제거 가능 콜릿을 파지하고, 상기 제거 가능 콜릿을 상기 콜릿 저장부로 이동하고, 상기 제거 가능 콜릿을 상기 콜릿 저장부 내에 삽입하고, 상기 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 파지하고, 상기 교체 콜릿을 상기 플레이트로 이동하고, 상기 교체 콜릿을 상기 플레이트 내에 삽입하도록 구성되고,
    상기 사출 성형 장치는 상기 플레이트 내에 상기 제거 가능 콜릿을 유지하도록 구성된 클램프를 포함하고, 상기 제거 가능 콜릿은 절두원추형 후방부 및 상기 클램프가 작용하는 원주방향 홈을 포함하고, 상기 콜릿 저장부는 복수의 제거 가능 콜릿을 수용하기 위한 하우징, 및 상기 하우징이 그 위에 장착되는 턴테이블을 포함하고, 상기 턴테이블은 제거 가능 콜릿이 상기 하우징 내에 수동으로 로딩될 수 있는 제1 위치로부터 상기 제거 가능 콜릿이 상기 콜릿 교환 로봇에 의해 상기 콜릿 저장부로부터 제거될 수 있는 제2 위치로 회전 가능한 것을 특징으로 하는, 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 콜릿 추출 헤드는 상기 콜릿 교환 로봇 상에 회전 가능하게 장착되는, 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 콜릿 추출 헤드는 파지부를 포함하는, 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 콘택트렌즈를 제조하는 방법이며,
    - 로봇을 사용하여 사출 성형 장치 내의 플레이트로부터 제1 제거 가능 콜릿을 제거하는 단계,
    - 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 상기 플레이트에 운반하고 상기 교체 콜릿을 상기 플레이트 내에 삽입하는 단계, 및
    - 제2 사출 성형 캐비티 내에 콘택트렌즈 몰드 절반체를 형성하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
    - 로봇을 사용하여 상기 제1 제거 가능 콜릿을 콜릿 저장부로 운반하고 상기 제1 제거 가능 콜릿을 상기 콜릿 저장부에 삽입하는 단계와,
    - 로봇을 사용하여 상기 콜릿 저장부로부터 교체 콜릿을 제거하는 단계로서, 상기 교체 콜릿은 콘택트렌즈 몰드 절반체를 성형하기 위한 상기 제2 사출 성형 캐비티의 적어도 일부를 형성하는 제2 도구 절반체를 포함하는, 교체 콜릿 제거 단계를 특징으로 하고,
    - 상기 제1 제거 가능 콜릿은 그 내부에 장착된 제1 도구 절반체를 포함하고, 상기 제1 도구 절반체는 콘택트렌즈 몰드 절반체를 성형하기 위한 제1 사출 성형 캐비티의 적어도 일부를 형성하고,
    - 상기 제1 제거 가능 콜릿은 절두원추형 후방부 및 원주방향 홈을 포함하고, 상기 원주방향 홈 상에 작용하는 클램프로 상기 플레이트 내에 적소에 유지되고, 상기 방법은 상기 플레이트로부터 상기 제1 제거 가능 콜릿을 제거하기 전에 상기 제1 제거 가능 콜릿을 유지하는 것으로부터 상기 클램프를 해제하는 단계를 더 포함하고,
    - 상기 콜릿 저장부는 복수의 제거 가능 콜릿을 수용하기 위한 하우징, 및 상기 하우징이 장착되어 있는 턴테이블을 포함하고, 상기 턴테이블은 제거 가능 콜릿이 상기 하우징 내에 수동으로 로딩될 수 있는 제1 위치로부터, 상기 제거 가능 콜릿이 콜릿 교환 로봇에 의해 상기 콜릿 저장부로부터 제거될 수 있는 제2 위치로 회전 가능한 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 로봇은 적어도 하나의 콜릿 추출 헤드를 포함하고, 상기 로봇을 사용하여 제1 제거 가능 콜릿을 제거하는 단계, 로봇을 사용하여 제1 제거 가능 콜릿을 운반하고 제1 제거 가능 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계, 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 제거하는 단계, 및 교체 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계는, 상기 로봇의 콜릿 추출 헤드를 3차원으로 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 로봇을 사용하여 플레이트로부터 제1 제거 가능 콜릿을 제거하는 단계는 상기 제1 제거 가능 콜릿의 전방의 위치로 상기 로봇의 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 상기 콜릿 추출 헤드를 상기 제1 제거 가능 콜릿을 향해 전방으로 이동시키는 단계, 상기 콜릿 추출 헤드로 상기 제1 제거 가능 콜릿을 파지하는 단계, 및 상기 콜릿 추출 헤드를 후방으로 이동시켜 상기 플레이트로부터 상기 제1 제거 가능 콜릿을 추출하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 콜릿 추출 헤드로 상기 제1 제거 가능 콜릿을 파지하는 단계는 상기 제1 제거 가능 콜릿 내에 형성된 원주방향 홈에서 상기 제1 제거 가능 콜릿을 파지하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 플레이트로부터의 상기 제1 제거 가능 콜릿의 제거에 앞서, 냉각제가 상기 제1 제거 가능 콜릿과 연계된 냉각제 통로로부터 제거되고, 상기 플레이트 내로의 교체 콜릿의 삽입 후에 상기 냉각제 통로에 재공급되는, 방법.
  15. 삭제
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 로봇을 사용하여 제1 제거 가능 콜릿을 운반하고 제1 제거 가능 콜릿을 콜릿 저장부 내에 삽입하는 단계는 콜릿 추출 헤드가 상기 콜릿 저장부 내의 비어 있는 구멍의 전방의 위치에 있도록 상기 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 상기 콜릿 추출 헤드를 상기 비어 있는 구멍을 향해 전방으로 이동시키는 단계, 및 상기 제1 제거 가능 콜릿을 상기 비어 있는 구멍 내로 해제하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 운반하고 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계는 콜릿 추출 헤드를 상기 교체 콜릿의 전방의 위치로 이동시키는 단계, 상기 콜릿 추출 헤드로 상기 교체 콜릿을 파지하는 단계, 상기 제1 제거 가능 콜릿이 제거되었던 플레이트의 전방의 위치로 상기 콜릿 추출 헤드를 이동시키는 단계, 및 상기 교체 콜릿을 상기 플레이트 내에 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 콜릿 추출 헤드로 상기 교체 콜릿을 파지하는 단계는 상기 교체 콜릿 내에 형성된 원주방향 홈에서 상기 교체 콜릿을 파지하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 교체 콜릿을 상기 플레이트 내에 클램핑하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 로봇을 사용하여 교체 콜릿을 플레이트 내에 삽입하는 단계 후에 휴지 위치로 로봇을 이동하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제2 사출 성형 캐비티 내에 콘택트렌즈 몰드를 형성하는 단계는, 상보형 콘택트렌즈 몰드 절반체를 제공하는 단계, 상기 콘택트렌즈 몰드 절반체 및 상보형 콘택트렌즈 몰드 절반체를 조합하여 그 사이에 렌즈 성형 캐비티를 갖는 몰드 조립체를 형성하는 단계, 상기 렌즈 성형 캐비티 내에서 중합 가능 조성물을 경화하여 폴리머 렌즈 본체를 형성하는 단계, 상기 콘택트렌즈 몰드 절반체 및 상기 상보형 콘택트렌즈 몰드 절반체의 모두로부터 상기 폴리머 렌즈 본체를 이형 및 렌즈 분리하여 해제된 폴리머 렌즈 본체를 형성하는 단계, 상기 해제된 폴리머 렌즈 본체를 선택적으로 세척, 추출, 수화, 또는 이들의 임의의 조합을 행하는 단계, 상기 해제된 폴리머 렌즈 본체를 콘택트렌즈 패키지 내에 배치하는 단계, 충전된 콘택트렌즈 패키지를 밀봉하는 단계, 및 밀봉된 콘택트렌즈 패키지를 살균하여 완성된 콘택트렌즈를 포함하는 완성된 콘택트렌즈 패키지를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
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