TW383275B - Rotational indexing base curve deposition array - Google Patents
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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（ί ) 1 .發明背景： A .發明領域= 本發明大致有關一種用模製隱形眼鏡之旋轉分度底彎 曲面放注陣列，更特別地是關於一種複曲面之分度底彎放 注陣列，用以組裝複曲面之底彎鑄模與前彎鑄模，而於單 一步驟之操作下在其間以一指定及可程式化之角度方位組 裝。本發明允許單一型式之底彎鑄模相對一前彎鑄模選擇 性地旋轉至多數不同角位置，以生產不同之複曲面隱形眼 鏡，該等隱形眼鏡設有定位在多數不同角位置之複曲軸。 雖然此處所討論之特定實施例係有關複曲面隱形眼鏡，但 本發明具有更寬廣之適用性，且可用於任何鏡片，比如其 中該二光學表面需要不同旋轉方位時，諸如一些非球面型 隱形眼鏡，或其中在該鏡片之一特定角位置上想要一倒轉 記號時。 B .先前技藝之討論： 吾人已知對於散光患者，其散光眼形成一個影像時， 包含三個主要部位： 1 ·其球面倍率（spherical power)係聚焦成一直線； 2 _其柱面倍率（cylindrical power)亦聚焦成一直線，而 垂直於該球面影像線； 3 ·在該二者之間形成一圓形影像，習知爲“最小模糊 圈’’（"circle of lea.st confusion“）。 複曲面隱形眼鏡通常用於治療具有眼角膜或晶狀體散 光眼之散光病人，且具有一圓柱形光學表面/倍率，而用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
，1T 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（2 ) 於矯正一佩帶者之散光眼。以統計學而言，通常人們身上 所發生之散光眼主要是環繞著水平軸或垂直軸，但亦在有 關該處之各個變化軸向位置《於先前技藝中，要求一種分 開型式之複曲面隱形眼鏡用於每一個不同複曲面之光學倍 率，且亦用於該等隱形眼鏡複曲面圓柱軸之每一個不同方 位，而它們可配合不同病人之需求，因其沿著不同軸心具 有不同之散光量。 據此，一用於模製該複曲面隱形眼鏡之複曲面億形眼 鏡或塑膠澆鑄零件之庫存，包括複曲面軸位置與複曲面光 學倍率之大量不同結合。 在先前傳k技藝之複曲面鏡片設計中，包括一長短軸 之單一複曲面係放置於該前彎或底彎曲面之光學部份內， 而通常是在該底彎曲面內。此外，經由使用一放置在該鏡 片前方表面上之稜柱穩定/切片特點或雙切片特點，各複 曲面鏡片之軸心通常對於該病人之眼角膜軸心呈穩定狀 態。 現在，用先前技藝所製成之複曲面鏡片具有下列設計 特點： a. 一在該鏡片前方或底部表面上之複曲面； b. 在該鏡片前方表面上之稜柱穩定與切片特點； c. 非複曲面之表面是爲球面。 只有當圓柱倍率之軸心相對該散光眼角膜之軸心精確 地對齊時，這些先前技藝之鏡片設計才能充分矯正散光眼。 該等軸心之不對齊（大於〗〇度時）將造成視力之實質損失。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） & 、π------r— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作 A7 B7 五、發明説明（3 ) 傳統之複曲面鏡片設計在庫存中需要大量之備品保存 單位（StockKeepingUnits，下文簡稱SKD)(庫存中所保持及 能開出之不同處方總數），以便配合一廣大散光病人之需 求。例如，現行庫存中經常替換之複曲面鏡片產品是每個 底彎曲面可利用800個備品保存單位（40球面倍率x2柱面 倍率xlO不同圓柱軸心配置）。在庫存中每個底彎曲面如此 大量之備品保存單位對生產和保存皆是不經濟的 < 特別是 對於一種用完即丟之模態產品。其在庫存中所需之大量備 品保存單位主要是源自需要提供10或更多不同之圓柱軸心 配置》再者，該圓柱軸心關於該眼睛軸心之任何重大不對 齊，通常將造k視力之大幅損失，據此，該圓柱軸心之精 確對齊是此等鏡片之一主要需求。 2 .發明槪論= 據此，本發明之主要目的是提供一種用於模製鏡片之 旋轉分度底彎曲面放注陣列，諸如隱形眼鏡或眼內鏡片。 該主題發明之進一步目的是提供一複曲面之分度底彎 放注陣列，用以組裝複曲面之底彎鑄模與前彎鑄模，而於 單一步驟之操作下在其間以一指定及可程式化之角度方位 組裝。本發明允許單一型式之底彎曲面鑄模相對一前彎鑄 模選擇性地旋轉至多數不同角位置，以生產不同之複曲面 隱形眼鏡，該等隱形眼鏡設有定位在多數不同角位置之複 曲軸。 根據此處之教旨，本發明提供一種用以生產模製鏡片 之方法與裝置，該鏡片具有第--個光學表面與第二個光學 度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Μ Β7 五、發明説明（4 ) 表面，且第二個光學表面係相對第一個光學表面精確地角 分度至一精確角位置。多數前彎鑄模係安排在一規則陣列 中，且一劑量之單體混合物即注入每一前彎鑄模°多數底 彎鑄模亦安排在一規則陣列中。一陣列之放注管係定位在 一支撐平板中與耦合至一真空源，而便於拾取和支撐該底 彎鑄模陣列。每一支放注管隨後相對該支撐平板角旋轉至 一在其內選定之角分度位置β該底彎鑄模之角分度陣列隨 後組裝在前彎鑄模陣列之上方，而使該劑量之單體放置在 其間》該配置使得每一個底彎鑄模相對一前彎鑄模位於一 精確角分度之位置，以生產設有第一與第二光學表面之鏡 片，，該二表面ΐ系相對彼此精確地角分度。 經濟部中央標準局員工消費合作社 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 更詳細言之，多數前彎鑄模係在一前彎鑄模支撐棧盤 中安排成一規則陣列，而多數底彎鑄模係在一底彎鑄模支 撐棧盤中安排成一規則陣列。一棧盤運送系統交替運送該 ' 底彎鑄模支撐棧盤與前彎鑄模支撐棧盤。該支撐平板與放 注管陣列係在舉升和降低位置之間垂直地往復運動。在該 降低位置中，該放注管陣列係放置在底彎鑄模陣列上方， 且每一支放注管用一真空拾取和支撐一底彎鑄模。每一支 放注管係可角旋轉地安裝在該支撐平板內，且一共用之角 旋轉驅動裝置係耦合至該陣列中之每一支放注管，以便使 其在該支撐平板中角分度至一精確之角位置。用步進馬達 齲動該共用之角旋轉驅動裝置，該步進馬達係能以可程式 化之方式控制，以改變該選定之角分度位置。該步進馬達 痔驅動可移截r之齒條，該齒條可驅動安裝環繞著該等放注 L適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（多） 管之小齒輪。該規則陣列包括一 2x4陣列’且每一個可移動 之齒像係驅動一 1x4陣列之放注管，其每一個係用一定位環 繞該處之小齒輪驅動。每一底彎鑄模定義一複曲表面，該 鑄模之角位置係相對一前彎鑄模精確地角分度，以形成用 於複曲面隱形眼鏡之鑄模，並在其內設有一選擇性圓柱軸 配置。 3 .圖面簡述： 本發明用於一旋轉分度底彎曲面放注陣列之先前目的 與利益，係可能_精通本技藝之人士藉著參考下列數個較 佳實施例之詳細敘述，伴以所附各圖面而更容易了解，其 中在遍及數個視圖中類似之元件係標以完全相同之參考數 字，且其中： 第l(a)-l(d)圖是一種充塡與組裝鑄模以生產隱形眼鏡 之方法的阓解示意製程圖； 第1(e)圖代表該充塡與組裝鑄模以生產隱形跟鏡之方 法的方塊圖製程表； 第2圖是一載具棧盤之上視圖，而用於運送多數隱形 眼鏡鑄模進出一充塡與組裝站； 第3圖是一已組合鑄模之橫斷面視圖，如第2圖中所 示載具內所裝載者； 第4圖是一充塡與組裝站之一示意上視圖； 第5圖是一鑄模充塡與組裝站示範實施例之各組裝步 驟的圖表時間線視圖； 第6圖是一複曲面分度底彎曲面放注陣列之橫斷面視 -7- 本紙張尺度適财關家標準（CNS )八4胁（210X297公釐） "" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _B7五、發明説明（έ ) 圖，其係根據本發明之教旨，且舉例說明一齒條與小齒輪 定位機耩，用以精確地控制其內每一支放注管之角分度位 置； 第7圖是第6圖中所示該複曲面分度底彎曲面放注陣 列之側視圖，並舉例說明一 2x4陣列放注管之一 1x4列放注 管，及如何用該齒條與小齒輪驅動裝置共同控制那列中每 一支放注管之角分度位置；及 第8圖是第6與7圖中所示該複曲面分度底彎曲面放 注陣列之正視圖。 4 .圖面詳述= 本發明之旋轉分度底彎曲面放注陣列係設計在一鑄模 充塡和鑄模組裝環境下操作，如美國專利申請號第 08/431，635號中所詳述者，該專利指出用於隱形眼鏡鑄模充 塡與組裝之方法及設備，其所揭露之全部內容係於此特別 倂入參考。 參考第1至5圖，以下之說明係於美國專利申請號第 08/43 1,635號之說明上下文中，且係用於說明本發明之技術 領域與一般背景。 本發明係可用於一種由可聚合單體或單體混合物所形 成親水性隱形眼鏡之製程。該等親水性隱形眼鏡係成形於 一鑄模組合件內，該鑄模組合件包括第一個前彎半模3】與 第二個底彎半模33，該二半模係能組裝成如第3圖所示之 一鑄模。該等半模最好是由聚苯乙烯所形成，該聚苯乙烯 對可見光與紫外光是呈透明的。前彎鑄模3】之一中心彎曲 J . m I — 111 I I I . n n ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7' B7 五、發明説明（了） 部分定義一個凹陷表面31b ’且底彎鑄模33之一中心彎曲 部分定義一個凸出表面33b。該前彎鑄模曲面31亦定義一 圓形周邊之刀刃31(c)與一本質上爲環狀之同平面凸緣 31(a)，該凸緣係與圓周刀刃31(c)形成一整體。該底彎鑄模 曲面亦定義一本質上在同一平面之凸緣33(a)。每一個半模 31與33具有一伸出垂片，分別是31(d)，33(d)，它們係徑向 地伸出超過該等凸緣31(a)，33(a)，且用於角對齊一支撐棧 盤中之每一個半模，如第2圖中所示。 至少一部份凹陷表面31b與凸出表面33b具有該前方 或底部曲面之多少縮小尺寸，個別隱形眼鏡即在該鑄模組 合件中生產，且該等表面係充分平滑，以致接觸該鑄模表 面之一隱形眼鏡表面在光學上是令人滿意的，而該隱形眼 鏡表面係由一可聚合成份之聚合作用所形成。該鑄模係充 分薄，以迅速傳熱經過該處，且具有充分之剛性，以忍受 所施加之撬開力量，該撬開力量係用於在脫模期間分開該 二半模。 該單體可在注入之前先排氣，如美國專利申請號第 ________________號中所更特別敘述者，其定名爲“用以製 造一眼用鏡片之方法與設備”，並讓渡給本發明之委託人。 這製程可在泵吸該單體至放注或充塡站之前，先移去存於 該單體混合物中之部份溶解氣體。在真空下可選擇性地完 成該單體由供給噴嘴進入該前彎半模之排放，以確保在注 入單體時於該單體與前方鏡片鑄模間沒有誘捕空氣。 互補之第一 31與第二33半模對係定義該最終想要隱 -9- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張只[度適用中國國家標準（〇^〉六4規格（210父297公釐] 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（公） 形眼鏡之外形，且用於直接澆鑄該單體混合物，其中該混 合物是溶解在一可用水置換之非水溶劑中，如美國專利第 4,680,336，4,889,664與5,039,459號中所述。在注入或添 加步驟後，其中該前凹半模31實質上充滿一聚合作用混合 物32,該前凹半模31在一真空狀態下覆蓋著一個底彎半模 33，以確保該二半模之間未誘捕任何氣泡。 第一和第二半模可能隨後於一組裝步驟中夾在一起， 以便由該鑄模區移走任何多餘之單體，且藉著對齊該等鑄 模凸緣而準確地對齊該二半模》 在該鑄模組裝與夾緊步驟之後，第一和第二半模隨後 於一預先硬化步驟中第二次夾在一起，其中當該二半模夾 住時，將該聚合作用混合物暴露至光化光線，該光線最好 是來自一紫外線燈。傳統上該二半模係夾住約40秒，而以 光化光線輻射30秒。這照射係以光化之可見光或紫外光輻 射，並在最終想要之水凝膠鏡片外形中產生一聚合物/溶 劑混合物。在完成該預先硬化步驟後，該聚合作用混合物 已經形成一局部聚合之膠體，而使遍及該混合物開始產生 聚合作用。 在該預先硬化步驟之後，該單體/溶劑混合物隨即在 一紫外線爐中硬化，藉此完成該（等）單體中之聚合作用。 在完成該聚合製程後，該二半模係於一脫模步驟中分 開，而將該隱形眼鏡留在第一或前彎半模內，隨後由該處 移去。該等前彎和底彎半模通常用於單次之模製操作，且 隨後處置或拋棄。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7 , 五、發明説明（？） 在該脫模步驟後，當在該鏡片之最後形狀與尺寸中充 分水合和保護時，甩水替代該溶劑以產生一水合鏡片。於 大部份案例中，這名義上是大於該原始模製聚合物/溶劑 物件之百分之10。 該鑄模組合件中可聚合成份之聚合作用最好係藉著暴 露該成份至聚合作用啓始狀態而完成。較佳之技術係含括 在該等成份引發劑中，它們係於暴露至紫外線或可見光輻 射時作用；且暴露該成份至某一強度之紫外線或可見光輻 射及持續一段期間，以便有效地啓始該聚合作用與允許其 持續進行。爲此之故，該二半模最好對紫外線或可見光輻 射呈透明。在該預先硬化步驟後，此單體又於一硬化步驟 中暴露至紫外線或可見光輻射，其中允許該聚合作用持續 進行至完成。對於任何可聚合成份之剩餘反應所需持續時 間，係可輕易地藉著實驗確定。 在該可聚合成份已聚合後，即分開該鑄模組合件，以 允許對該已聚合產品進一步處理形成一隱形眼鏡（此種處理 包括例如鏡片之淸洗和水化合 '包裝與消毒）。最好抓握該 二前彎與底彎半模之凸緣且將其彼此拉開，這拉開作用可 能正好在相反方向，或者是在一撬開運動中經過一角度。 有利地是，該組合件係先適當地加熱至便於由該等半模表 面分開已聚合之物件。 第](e)圖是該操作方法之一方塊圖流程表，且第1(a)- 1(d)圖是該操作方法之示意圖。如第1(a)圖中所示，專用之 載具或棧盤30係進給至該等放注與組裝站，且在間隔之棧 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（21〇Χ297公釐） tIT------r— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ΑΊ Β7五、發明説明（（<?) 盤上裝載著前彎半模和基底或底彎半模。第2圖舉例說明 一前彎鑄模支撐棧盤，該棧盤裝載著一 2x4陣列之已組合前 彎和底彎鑄模，如第3圖中所示。如將關於第4圖更充分 敘述者，這些棧盤將以交替之順序抵達一弃塡與組裝站， 並使包含該等底彎半模之棧盤位在前面，而馬上在其後跟 隨著一裝有前彎半模之棧盤等等。這些棧盤係連續地運送 進入該充塡與鑄模組裝站，其運送速率係約每6秒1塊棧 盤。 如第1(a)圖中所示，一預定數量之可聚合水凝膠或單 體10係用一精確之配送噴嘴142放注在一前彎半模內，該 噴嘴142是配送或充塡站50之一部分。該單體可能在真空 下於每一前彎半模內配送，該等半模係裝載於交替之棧盤 內，以避免該單體和前彎半模3〗間誘捕任何氣體之可能 性。再者，可能使該可聚合單體混合物脫氣，以確保大量 之溶解氣體不會存於該單體內，因爲溶解氣體極可能在該 單體暴露至真空狀態時形成水泡。 在一較佳實施例中，每一前彎半模內係注入約60微升 之可聚合水凝膠或單體，以確保過量配送該鑄模腔，便於 避免不完全澆鑄之可能性。多餘之單體係在該前彎與底彎 半模之最後組裝步驟中由該鑄模腔移去，如將在下文敘述 者。 該設備中用以注入與組裝各鑄模零件之第二站是一沖 壓站，其係示意地舉例說明於第〗（b)圖中，且在美國專利 申請號第________________號中更充分地敘述，其定名爲 -12- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公嫠） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（i() “用以施加一表面活化劑至鑄模表面之方法與設備”，並亦 讓渡給本發明之委託人。如第1(b)圖中所示，圍繞著該前 彎半模之環狀凸緣31(a)係經由沖壓墊21沖壓，該沖壓墊具 有一層表面活化劑薄膜，而吾人已發現在組裝時間該表面 活化劑薄膜可用於除去多餘之單體，此多餘之單體係由該 鑄模腔所移去者。該多餘單體（當使用甲基丙烯酸-2-羥基乙 酯，其意指爲“HEMA”)係移置於凸緣31(a)與33(a)之間，如 第1(d)圖中所示，以便在鑄模組裝時刻形成一多餘HEMA 環34，如第3圖中所示。這HEMA環亦與該可聚合水凝膠 同時硬化，該水凝膠係可形成該隱形眼鏡32。 藉著用一鑄模釋放表面活化劑沖壓該前彎鑄模凸緣 31(a)，該HEMA環34係優先附著至該底彎半模之凸緣 33(a)，且在該底彎半模於鑄模分開期間移去時由該生產線 移去。於一較佳實施例中，該鑄模釋放表面活化劑是一種 聚乙烯氧化物之山梨聚糖單油酸酯，其在商業上係以 “Tween 80”商品名銷售。 在沖壓頭站60內安裝有多數沖壓器21，每一支沖壓器 適於以一協調方式在垂直方向中做往復運動，這是藉由安 裝在沖壓頭站60內之活塞22，其中沖壓器21之數目係與 該鑄模棧盤30所攜載之前彎鑄模31數目互有關係》 當該沖壓器位於一舉升位置時，一可水平位移之襯墊 構件（未示出）係適於以隔開之關係安置在每一支沖壓器2 1 較低端之下方，且是由一合適之多孔材料所構成，諸如一 設有平均10微米孔徑尺寸之多孔性聚乙烯，該多孔材料係 -13- 本度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（θ ) 充滿一含有表面活化劑之溶液，而後者可能以高度濃縮狀 態存在。該襯墊構件之較高表面係蓋有一過濾器，最好是 耐隆，其設有〗.2微米之一網孔尺寸’以致用作一計量裝置， 且只允許相當小量之表面活化劑穿過該處，因爲該表面活 化劑係由襯墊構件之底部芯吸到其頂端，這是發生在該襯 墊構件以各沖壓頭21之底端壓下接觸時·> 將在下文關於第1(c)、l(d)、4與5圖敘述該組裝站之 操作方法。當位於交替順序中之第一個含有該底彎半模33 之棧盤30進入該組裝站時，如第4圖中所示，多數往復運 動之真空抓握活塞或放注管71係向下地往復運動，以便由 第一個交替棧盤30拾取該等底彎半模。底彎半模係藉著一 真空室71(a)之抽吸而舉起，這使得每一個底彎半模緊繫至 一往復運動之活塞或放注管71。在拾取該底彎半模後，推 進該已空著之底彎曲面棧盤30，且第二個含有該前彎半模 和單體之棧盤將在該往復運動活塞之作動下推進，如第1(d) 圖中所示》隨後環繞整個組合件抽真空，以確保在組裝鑄 模期間各半模和單體之間未捕捉任何氣體。 在拾取該底彎半模後，本發明之複曲面分度底彎放注 陣列，如第6 - 8圖中所示，係用於調整每一支放注管至該 底彎鑄模之複曲面或圓柱軸心之一精確角方位。 往復運動之活塞70隨後往下驅動，以致該底彎半模33 接觸該單體，且使其完全取代該鑄模腔。當該往復運動之 活塞71繼續往下降時，多餘之單體將滿溢該鑄模腔。選擇 性地，該往復運動之活塞作用可能下降夠遠’而足以安座 -14 - n - -Ϊ - --I - I Hi 8 ! Ill·» m 1 HI m n 1^1 03 、T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（) 該底彎半模33之平環狀表面33(a)抵住該前彎半模之周圍 分開刃緣31(c)，藉此對齊該等鑄模部份，且將多餘之單體 排入凸緣31(a),33(a)間之空間，在其中形成該多餘之HEMA 環34。該底彎半模可能隨後經由一浮動越過之推進機構夾 緊至該前彎半模。在一預定時期後，打斷該真空室71(a)内 之真空，但在推進超過該組合件模組期間，將保持來自活 塞71之夾緊壓力。隨後打斷環繞該等已組合半模與往復運 動活塞7〗之真空，且縮回該往復運動之活塞71，藉以允許 棧盤30移出該組裝站至該預先硬化站。 根據一掲露之示範實施例，該等半模之組裝係敘述於 第5圖所示之時序圖表中，其中一往復運動活塞或放注管 71之位置係繪製爲時間之函數。 如第7圖中所示，在啓始零點時，該往復運動之活塞 71開始下降，用以拾取該底彎半模，且大約在0.25秒內抵 達與緊繫該底彎半模。該活塞70隨後向上地往復運動至其 上方位置，而大約在0.25秒內抵達棧盤30上方14毫米處。 在拾取該底彎半模後，本發明之複曲面分度底彎放注 陣列80，如第6 - 8圖中所示，係用於調整每一支放注管至 該底彎鑄模之複曲面或圓柱軸心之一精確角方位。 隨後推進各棧盤，藉此移去該底彎半模之棧盤與插入 該前彎半模之棧盤，這轉移大約花〇_5秒。當已移轉這些棧 盤時，一真空室開始下降朝向該前彎鑄模棧盤30，且接觸 該鑄模棧盤，以便在該真空室和棧盤之間建立一密封。大 約在零點之後〗.25秒內即建立一密封，且隨即排出真空室 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨〇><297公釐） ------------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -'1Τ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 ______B7 ______五、發明説明（丨今） 內之氮氣，直到大約在1.75秒時達到一真空平衡。 應注意的是該往復運動之活塞或放注管71係裝載在該 真空室內，以致當該真空室下降和密封至該棧盤時，該往 復運動之活塞7〗與底彎半模33業已局部下降至在該前彎 半模上方之大約5毫米處。在第1.75秒時，該往復運動之 活塞7]開始獨立往下行進，且大約在零點之後第2.5秒接 觸該單體。往復運動活塞之往下前進係繼續進行，且大約 在第3秒處，該底彎半模將穩定地安座在前彎半模之分開 刃緣31(c)上，並指示合格之組裝。在其後不久即打破該真 空室71(a)內之真空，但該往復運動之活塞7】在底彎半模上 維持一向下力k，而其餘之組合件模組繼續一往下前進運 動，以建立一獨立之浮動式夾緊作用，使得該等底彎半模 抵住一前彎半模。約在第3.4秒處，打破該真空室內之真空， 且約在第4.4秒時，該往復運動之活塞71、真空室與組合 件模組開始縮回。在第4.75秒時，含有該等已組合半模之 棧盤即移出該組裝站，且一含有底彎半模之新棧盤即在該 鑄模組合件模組之下方插入。大約在第5秒時，該往復運 動之活塞71隨即移至其底彎半模拾取位置，且在第6秒 時，該組合件將在啓始零點處重新開始。 鑄模充塡與組裝設備係舉例說明於第4圖之平面圖 中，其中一輸送帶20提供交替式棧盤之順序供給，而其中 之二個係示意地舉例說明於第4圖之30(a)與30(b)。於一示 範實施例中，棧盤30(a)包含8個形成2x4陣列之底彎鑄模 零件’且棧盤30(b)包含8個形成2x4陣列之前彎鑄模零 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-'β 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（κ) 件。這些棧盤在輸送帶20上於一氮隧道12內前進，該隧道 12係圍繞著每一條輸送帶與材料處理裝置，以便在聚合作 用之前對所有組件提供一低氧環境。材料處理棧盤推桿13 與14將由輸送帶20引導這些棧盤至該充塡與組裝站〗5， 該充填與組裝站亦包圍在一氮封入物16之內。封入物16 可能經由把手17與鉸鍊18向上與向外旋轉，用以提供服 在該充塡與組裝站I5內提供一充塡或配送組合件 50，用以藉著一預定精確劑量之單體充滿該前彎鑄模，一 裝置60係用於施加一釋放鑄模之表面活化劑至該等前彎鑄 模之凸緣區域，與一鑄模組裝站70。跟隨著該組合件，空 的底彎鑄模棧盤將用一材料處理推桿19送返至該底彎棧盤 返回輸送帶22，而該已充塡與組合之鑄模組合件將經由輸 送帶21運送於其個別之棧盤，且運送至該預先硬化站。 該材料處理設備14是一種精確裝置，其一次推動一塊 棧盤至軌道22上，而用該放注與組裝設備中之各站加以處 理。連續推進各棧盤，使得每一個推進衝程爲該棧盤之寬 度加減0.1毫米。這能使各棧盤之放置係精確對齊在該充塡 與組裝站15之各種模組中。 本發明對這點之詳細敘述業已限定於一種習知裝置和 程序之敘述，以便能評鑑本發明，如第6，7與8圖所舉例 說明者。第6圖是根據本發明一複曲面分度底彎放注陣列 80之一橫截面圖，其舉例說明一齒條與小齒輪定位機構， 用以精確地控制其內每一支放注管之角分度位置。第7與 -17- 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 士4 — {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’τ A7 B7 五、發明説明（it) 8圖分別是第6圖中所示複曲面分度底彎放注陣列8〇之側 視與正視圖。 該複曲面分度底彎放注陣列80包括一 2x4陣列之放注 管71，其係定位在一支撐平板84內，且耦合至一真空源， 各放注管係用於拾取和支撐該陣列之底彎鑄模33。該支撐 平板84與放注管71之陣列係定位在底彎鑄模33之陣列上 方，且每一支放注管用一真空作用拾取和支撐一底彎鑄模。 每一支放注管71最好包括一底彎曲面接觸頭82,該接觸頭 內設有一對齊切口 83，其係與該底彎鑄模上之對應突出部 份自行對齊，以確保其間之一自行對齊配合。每一支放注 管82隨後相對一支撐平板角旋轉，而在一軸承86內旋轉至 其內之一選定角分度位置。該底彎鑄模之角分度陣列隨後 組裝在前彎鑄模陣列之上方，並使得已劑量之單體位於其 間。 一共用之角旋轉驅動裝置係耦合至該陣列中之每一支 放注管，以便角分度每一支放注管至該支撐平板內之精確 角位置。該共用之角旋轉驅動裝置係由一步進馬達88所驅 動，其能在一可程式化之方式下控制，以改變所選定之角 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 分度位置。該步進馬達驅動一 T形棒90，而驅動二可移動 之齒條92，且每一支放注管71附近包括一小齒輪94，該 小齒輪係由一齒條所驅動。該規則陣列包括一 2x4陣列，且 每一個可移動之齒條92驅動一 1x4陣列之放注管71，而其 每-個係用一定位在附近之一小齒輪94驅動。每一個底彎 鑄模33定義一複曲面，該複曲面之角位置係相對一前彎鑄 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) A7 B7 五、發明説明（Q) 模31精確地角分度，以形成一鑄模組合件，如第3圖所示， 一複曲面隱形眼鏡在其內設有一選定之圓柱軸配置。 本發明不同於一般之先前技藝澆鑄操作，其中各複曲 面底彎鑄模33係用相同之固定物由模製在該底彎框架上之 空檔位置分度或旋轉至一指定角度，而在該等前彎與底彎 鑄模之力量控制組合件之前。該複曲面分度底彎放注陣列 8〇分度該底彎鑄模33至一個精確之角位置，然後在單一步 驟下將其組裝至該前彎鑄模31 »經由變更該步進馬達88 之命令，即可輕易調整該底彎鑄模之精確旋轉角度。其亦 可輕易調整該底彎和前彎鑄模之速率與力量。於一實施例 中*經由偏轉_簧負載之放注管即可發展出該底彎鑄模至 前彎鑄模之組裝力量。 參考第6-8圖，該複曲面分度底彎放注陣列80包含一 2x4陣列之放注單元，每一單元包括一支放注管7】、一壓 縮彈簧96、與顯微型彈簧預負載之調整器98。該複曲面分 度底彎放注陣列80亦包括一放注陣列支撐平板84、一連接 至二驅動齒條92之T形棒驅動裝置9Ό、管狀小齒輪94、 步進馬達和連接至T形棒驅動裝置90之螺桿88。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I I I I I I I - I n n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該複曲面分度底彎放注陣列之操作如下。 步驟1 .該裝置80係藉著一步進馬達〗01驅動耦合器 ]02降低進入一底彎切割固定物（或一底彎支撐棧盤），並以 軸承104與垂直軸106引導。 步驟2.在切割底彎鑄模之前，供給一真空源，其前進 穿過該陣列平板之真空源歧管108，且隨後穿過該撓性管件 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4B ( 210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 A7 _____B7_五、發明説明（<§ ) Π0至該放注管71端點，並在此定位該底彎鑄模。該裝置 隨後向上縮回，以使該底彎鑄模連接至該等放注管。 步驟3.在該裝置80縮回至向上位置後，該等放注管 71即旋轉和分度至一預先規劃之角度，這是藉著步進馬達 與螺桿88經由該T形棒驅動裝置90、驅動齒條92與該管 狀小齒輪94之移動。 步驟4.裝置80隨後在一控制方式下用步進馬達101 與驅動裝置102降低至該配送前彎鑄模固定物上。在與該前 彎鑄模之刃緣端31(c)實質接觸後，步進馬達101與驅動裝 匱加速該底彎鑄模至一較高速率，而進一步進入該鑄模 腔，直到該陣列平板上之過度行進量已造成所要之組裝力 量，此力量係由該壓縮彈簧96所發展出來。在一定時操作 下停止供給真空源，這是正好在該底彎鑄模接觸該前彎鑄 模之刃緣端之前。經由覆蓋管軸承86之輔助即可使放注管 71於支撐平板84中自由旋轉移動。這製程之止動點係由該 陣列支撐平板84之相對位置所決定，該支撐平板係由步進 馬達101與驅動裝置102所驅動。該底彎鑄模至前彎鑄模刃 ·, 緣端之組裝力量係用二機器設定値所決定。首先，該顯微 型彈簧預負載調整器98可決定所需之力量，以便開始該放 注管與陣列平板間之相對移動，以及對一已知之過度行進 所造成之力量做計算改變。其次，該步進馬達驅動裝置中 所安排之過度行進量，可決定其最終組裝或安座力量之値。 步驟5 _該陣列80縮回至其向上位置。一旦位於該 處，該等放注管71即旋轉分度底彎鑄模至其原始或預定位 -20- I I n I — I I I n ' I ^訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印黎 A7 B7 丨五、發明説明（) 置，這是藉著步準馬達與螺桿88經由該T形棒90、驅動齒 條92與該管狀小齒輪94之移動。該操作隨後再循環至步驟 1 〇 該複曲面底彎放注陣列80具有一些獨特之特色。於一 充塡/組裝機中以先前所討論之操作順序使用放注陣列 80，將以單一步驟在規定之角方位下組裝複曲面底彎鑄模 和前彎鑄模。現行之組合裝置不會在任何位置旋轉底彎鑄 模。 一種現行之組裝或放注作用是一項雙步騾製程，其中 該底彎鑄模係下降至該配送鑄模腔上，且移到另一完成站， 在此用一自由重量（free weights)系統進一步組裝之。現行 之二步驟製程不會導致製成精確之複曲面鏡片，其中一旦 在自由加重之前將該底彎鑄模留下，且浮動在該配送鑄模 腔上時，它即不會改變其角位置。這與一模製複曲面隱形 眼鏡之所需角度精確性不相容。因此，本發明利用現行之 親水性鏡片模製技術及機械裝置，即允許在任何想要之臨 床角度精確組裝各複曲面鏡片鑄模。該彈簧負載之底彎放 注陣列係與本發明充分整合，藉以允許單一步驟之組裝或 放注作用，並結合該複曲面底彎分度作用。 在另一較佳實施例中，可用一氣壓式活塞和汽缸驅動 元件取代每一個壓縮彈簧96與顯微彈簧預負載調整器 98 <= 本發明之旋轉分度底彎放注陣列80可用於一真空鑄模 充塡環境中，如在美國專利申請號第08/43】，635號中所揭 -21 - I n 11 n I , I 11 n 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（w) 露者’其係於1995年五月1日列檔，而爲一種用於隱形眼 鏡鑄模充塡與組裝之方法與裝置。另一種選擇是，該複曲 面分度底彎放注陣列能用在一大氣（非真空）鑄模充塡環境 中。 本發明最好使用一種單步驟隱形眼鏡鑄模充塡設備， 如在美國專利申請號第〇8/431，635號中所揭露者，其相對 於一先前技藝之模製設備，其中該底彎鑄模係放置在一灘 單體內，而該單體係存放在一前彎鑄模中，且在該底彎鑄 模固定緊繫至前彎鑄模之前多少可自由旋轉，例如在拉森 之美國專利第4,564,348號中所揭露者。 所揭露之實施例係相對該等隱形眼鏡前彎鑄模旋轉各 隱形眼鏡底彎鑄模（其通常界定該複曲面）。然而，本發明所 達成之相對角度旋轉亦可藉著該等隱形眼鏡前彎曲面相對 各隱形眼鏡底彎曲面之旋轉而完成。另一種選擇是，該複 曲面可能放置於該前彎曲面中，雖然放置於該底彎曲面中 是較佳之選擇。再者，可用另一種驅動裝置取代該齒條與 小齒輪驅動裝置，諸如藉著使用一定時皮帶之驅動裝置， 或是藉著一在每一支放注管上之直接驅動馬達。 在美國專利申請號第08/43 1，635號之鑄模充塡設備 中，於該底彎鑄模緊繫至前彎鑄模後，已組合之鑄模即移 動或分度至另一工作站，用以藉著暴露至光化學之紫外線 輻射而硬化該單體樹脂。然而，本發明亦可能用於各模製 站設備，其中該單體樹脂係藉著暴露至工作站中之光化輻 射而硬化，而該前彎鑄模與底彎鑄模即在此工作站中組合。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •桊' A7 B7 五、發明説明（Μ ) 本發明能在該隱形眼鏡上複曲面軸之位置中施行“急 速”改變，因爲此等改變僅只涉及程式規劃該步進馬達88， 以便對下一個模製順序轉動該底彎鑄模至一不同之角位 置。 一已掲露之實施例係使用一種配置，其中一 2x4陣列之 互連底彎鑄模係用滾子互連，而放置在一底彎切割固定物 上，該固定物割斷(模切）這些滾子，以產生一 2x4陣列之個 別未連接底彎鑄模，其每一個係用本發明之複曲面分度底 彎放注陣列轉動至一選定之角位置。然而本發明亦可用於 模製設備，其中一陣列之獨立底彎鑄模係支撐在設有一陣 列支撐鑄模腔'之一模製棧盤內，而每一個鑄模腔係支撐與 定位一底彎鑄模。 雖然已在此詳細描述本發明用於一旋轉分度底彎鑄模 放注陣列之數個實施例及變異項，其應爲明顯的是本發明 之揭露內容與教旨將對熟練本技藝之人士提出很多不同選 擇之方案設計。 ----------^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-° 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
Claims (1)
- 、申請專利範圍 1 種用以生產具有第一個光學表面與第二個光學表面之 模製鏡片之方法，其第二個光學表面係相對第一個光學表 面精確地角分度至一精確角位置，該方法包括： a. 在一規則陣列中排列多數之前彎鑄模； b. 將一劑量之單體混合物注入該多數前彎鑄模之每 一個； c. 在一規則陣列中排列多數之底彎鑄模； d. 使用一陣列之放注管，它們係定位在一支撐平板中 與耦合至一真空源，以便拾取和支撐該底彎鑄模陣列； e. 相對該支撐平板角旋轉每一支放注管至一在其內 選定之角分度位置；及 f. 將該底彎鑄模之已角分度陣列放置在前彎鑄模陣 列之上方，而使該劑量之單體置於其間，以致每一個底彎 鑄模係相對一前彎鑄模位於一精確之角分度位置中，俾能 生產設有第一與第二光學表面之鏡片，該二表面係相對彼 此精確地角分度。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2.根據申請專利範圍第1項之方法，其中該多數前彎鑄模係 排列在一規則陣列中，且位於一前彎鑄模支撐棧盤內。 3·根據申請專利範圍第2項之方法，其中該多數底彎鑄模係 排列在一規則陣列中，且位於一底彎鑄模支撐棧盤內。 4 .根據申請專利範圍第3項之方法，其中各底彎鑄模支撐棧 盤在一棧盤運送系統中係與前彎鑄模支撐棧盤交替地運 送。 5 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中該支撐平板與置於 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 . D8六、申請專利範圍 其內之放注管陣列係在舉升和降低位置之間垂直地往復運 動，而在降低位置中，該陣列之放注管係置於該底彎鑄模 陣列之上方，且每一支放注管用一真空作用拾取和支撐一 底彎鑄模，又每一支放注管係可角旋轉地安裝於該支撐平 板內，而一共用之角旋'轉驅動裝置係耦合至該陣列中之每 一支放注管，以便角分度每一支放注管至該支撐平板內之 一精確角位置。 6.根據申請專利範圍第5項之方法，其中共用之角旋轉驅動 裝置係經由一個步進馬達驅動。 7 .根據申請專利範圍第6項之方法，其中該步進馬達係藉著 一程式控制，以改變所選擇之角分度位置。 8.根據申請專利範圍第6項之方法，其中該步進馬達驅動可 移動之齒條與放注管，該等放注管包括用該可移動齒條驅 動之小齒輪。 9 .根據申請專利範圍第8項之方法，其中該規則陣列包括一 2x4陣列，且每一個可移動之齒條驅動一 1x4陣列之放注 管，這是經由一耦合至每一支放注管之小齒輪所驅動。 10.根據申請專利範圍第1項之方法，其中每一個底彎鑄模定 義一複曲面，而其角位置係相對一前彎鑄模精確地角分 度，以形成一用於複曲面鏡片之鑄模。 Π.—種用以生產具有第一個光學表面與第二個光學表面之 模製鏡片之設備，該第二個光學表面係相對第一個光學表 面精確地角分度至-精確角位置，該設備包括： a. —前彎鑄模支撐棧盤，用以在一規則陣列中支撐多> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -表· 訂-----本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 . __D8六、申請專利範圍 數前彎鑄模； b. —放注機構，用以放注一劑量之單體混合物進入該 多數前彎鑄模之每一個； c. 用以在一規則陣列中支撐多數底彎鑄模之機構； d. —支撐平板，用以旋轉支撐一放注管陣列，該等放 注管係耦合至一真空源，俾能拾取與支撐該陣列之底彎鑄 模； e. 用以在該支撐平板內相對該支撐平板角旋轉每一 支放注管至一選擇角分度位置之機構；與 f. —組裝站，其用以將該底彎鑄模之已角分度陣列放 置在前彎鑄模陣列之上方，而使該劑量之單體置於其間， 以致每一個底彎鑄模係相對一前彎鑄模位於一精確之角分 度位置中，俾能生產設有第一與第二光學表面之鏡片，該 二表面係相對彼此精確地角分度。 12. 根據申請專利範圍第11項之設備，其中該多數底彎鑄模 係排列在一規則陣列中，且位於一底彎鑄模支撐棧盤內。 13. 根據申請專利範圍第12項之設備，其中一棧盤運送系統 係交替運送該等前彎鑄模支撐棧盤與底彎鑄模支撐棧盤。 14. 根據申請專利範圍第11項之設備，其進一步包括一垂直 驅動裝置，用以在舉升和降低位置之間垂直地往復運動該 支撐平板與置於其內之放注管陣列，而在降低位置中，該 陣列之放注管係置於該底彎鑄模陣列之上方，且每一支放 注管用一真空作用拾取和支撐一底彎鑄模，又每一支放注 管係可角旋轉地安裝於該支撐平板內，而一共用之角旋轉 _-26-___^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐> 一 ' 一 m n n^i m m ^^1 —Λr1-- In ai^i In ^^1 -¾ >T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 . _ D8六、申請專利範圍 驅動裝置係耦合至該陣列中之每一支放注管，以便角分度 每一支敢注管至該支撐平板內之一選定角位置。 15. 根據申請專利範圍第14項之設備，其中共用之角旋轉驅 動裝置包括一個步進馬達。 16. 根據申請專利範圍第15項之設備，其中該步進馬達係藉 著一程式控制，以改變所選擇之角分度位置。 17. 根據申請專利範圍第16項之設備，其中該步進馬達驅動 可移動之齒條與放注管，該等放注管包括用該可移動齒條 驅動之小齒輪。 18. 根據申請專利範圍第11項之設備，其中每一個前彎鑄模 支撐棧盤支撐著一2x4陣列之前彎鑄模曲面，每一個底彎 鑄模支撐棧盤支撐著一 2x4陣列之底彎鑄模曲面，且每一 個可移動之齒條驅動一 1x4陣列之放注管，這是經由一耦 合至每一支放注管之小齒輪所驅動。 19. 根據申請專利範圍第1〗項之設備，其中在組裝該前彎與 底彎鑄模之前，各複曲面底彎鑄模係由一空檔位置旋轉分 度至一選定之角度，而該空檔位置係由一模製底彎鑄模框 架所定義。 20. 根據申請專利範圍第11項之設備，其中在組裝該前彎與 底彎鑄模之前，各複曲面底彎鑄模係由一空檔位置旋轉分 度至一選定之角度，而該空檔位置係由一底彎鑄模支撐棧 盤所定義。 2].根據申請專利範圍第1〗項之設備，其中該放注管陣列中 之每一支放注管係用一氣壓活塞與汽缸驅動元件支撐之。 ---------V-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（2丨0Χ297公釐）A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 22. 根據申請專利範圍第11項之設備，其中該支撐平板與置 於其內之放注管陣列係在舉升和降低位置之間垂直地往復 運動。 23. 根據申請專利範圍第11項之設備，其中該設備在軍一步 驟之組裝操作下用一指定之角方位組裝該等複曲面底彎鑄 模與前彎鑄模。 ---------^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 •28- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS } A4規格（210X297公嫠）
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