(57)【要約】ロボット組立体及びロボット組立体にカラーを取り付ける方法。ロボット組立体は、支持シャフト、その支持シャフトから離れる方向に延びたアームと、アームを支持シャフトに連結するためにそのアームに連結された、支持シャフトに回動可能に取り付けられた分離型連結カラーと、成形品に係合して成形装置から成形品を取り出すためのアームに連結された器具とを含む。分離型カラーの２つの実施形態を開示する。第１の実施形態は、複数の部品を用い、第２の実施形態はスロットが設けられた１つの本体を用いる。カラーの取り付けまたは取り外しは、カラーまたはその部品を、シャフト２４の外径に沿って終点まで移動させるのではなく、シャフトの中心線に対して垂直方向に移動させて行うことができる。
2005518958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形装置から成形品を取り出すためのロボット組立体であって、
支持シャフトと、
前記シャフトから離れる方向に延びたアームと、
前記アームを前記支持シャフトに連結するために前記アームに連結された、前記支持シャフトに回動可能に取り付けられた連結カラーと、
前記成形品に係合して前記成形装置から前記成形品を取り出すための前記アームに接続された器具とを含み、前記カラーが、
（ｉ）前記シャフトの第１の側に取り付けるために円弧形状を有する第１の部分、及び前記第１の部分とは反対側の前記シャフトの第２の側に取り付けるために円弧形状を有する第２の部分と、
（ｉｉ）前記第１の部分と前記第２の部分とを互いに連結して、前記シャフトの周りに延在する実質的に連続したリングを形成するための連結手段とを含むことを特徴とするロボット組立体。
【請求項２】
前記第１のカラー部分が、一対の端面を画定する一対の端部及び前記端面から内側に延びた一対のソケットを含み、
前記第２のカラー部分が、一対の端面を画定する一対の端部及び前記第２のカラー部分の前記端面から内側に延びた一対のソケットを含み、
前記カラー部分が互いに連結されると、前記第１のカラー部分の前記端面が前記第２のカラー部分の前記端面に当接して、前記第１のカラー部分の前記ソケットが前記第２のカラー部分の前記ソケットと整合し、
前記連結手段が、前記カラー部分が軸方向及び横方向に移動しないように保持するように、前記第１のカラー部分の前記ソケット及び前記第２のカラー部分の前記ソケットに配置された一対のピンを含むことを特徴とする請求項１に記載のロボット組立体。
【請求項３】
前記第１のカラー部分が更に、前記第１のカラー部分の前記端面の１つに近接して軸方向に延びた軸方向ソケットを画定しており、
前記第２のカラー部分が更に、前記第２のカラー部分の前記端面の１つに近接して軸方向に延びた軸方向ソケットを画定しており、
前記連結手段が更に、
前記第１のカラー部分の前記端面の１つと前記第２のカラー部分の前記端面の１つとに亘って延在し、前記第１のカラー部分の軸方向の開口及び前記第２のカラー部分の軸方向の開口のそれぞれに整合した第１の開口及び第２の開口を画定する連結プレートと、
前記連結プレートの前記第１の開口を通って前記第１のカラー部分の前記軸方向ソケット内に延在する第１の軸ピンと、
前記連結プレートの前記第２の開口を通って前記第２のカラー部分の前記軸方向ソケット内に延在する第２の軸ピンとを含み、
前記連結プレート、前記第１の軸ピン、及び前記第２の軸ピンが、前記カラー部分を互いに連結して、前記カラー部分が互いに離れないようになっていることを特徴とする請求項２に記載のロボット組立体。
【請求項４】
前記第１のカラー部分及び前記第２のカラー部分のそれぞれの端部が一段下がって凹部を形成しており、
前記連結プレートが前記凹部内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のロボット組立体。
【請求項５】
成形装置から成形品を取り出すためのロボット組立体であって、
支持シャフトと、
前記支持シャフトから離れる方向に延びたアームと、
前記アームを前記支持シャフトに連結するために前記アームに連結された、前記支持シャフトに回動可能に取り付けられた連結カラーと、
前記成形品に係合して前記成形装置から前記成形品を取り出すための
前記アームに接続された器具とを含み、
前記カラーが、前記支持シャフトを受容するための中心開口を画定する主弧状部分を含み、前記主弧状部分が、前記中心開口の主な部分の周りに延在し、前記支持シャフトの前記中心開口内への出入りを可能にした弧状スロットを画定していることを特徴とするロボット組立体。
【請求項６】
前記カラーの前記主弧状部分が単一体であることを特徴とする請求項５に記載のロボット組立体。
【請求項７】
前記カラーの前記主弧状部分が、前記中心開口の周りを少なくとも２４０度に亘って延在することを特徴とする請求項６に記載のロボット組立体。
【請求項８】
カラーを支持シャフトから取り外すための方法であって、
前記カラーを前記シャフトの中心線に対して垂直方向に前記シャフトから離れる方向に移動させて、前記カラーを前記シャフトから取り外すステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記カラーが、開口したリング形状を有し、外周方向に延びたスロットを画定しており、前記取り外すステップが、前記シャフトを横切るように前記スロットを移動させるステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記支持シャフトが大径部分及び小径部分を含み、前記カラーが前記大径部分に取り付けられており、前記取り外すステップが、先ず前記カラーを前記シャフトの前記大径部分から前記小径部分に移動させるステップと、次いで前記カラーを前記シャフトの中心線に対して垂直方向に前記シャフトから離れるように移動させるステップとを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記シャフトの前記大径部分が、前記シャフトの前記小径部分の下側にあり、前記カラーを前記大径部分から移動させる前記ステップが、前記カラーを前記大径部分から上方に移動させるステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記カラーが、実質的に閉じたリングを形成する本体と、互いに連結されて前記実質的に閉じたリングを形成する第１の弧状部分及び第２の弧状部分とを含み、
前記取り外すステップが、
（ｉ）前記第１の部分と前記第２の部分を互いに分離するステップと、
（ｉｉ）前記第１の部分を前記シャフトから第１の方向に離れるように移動させるステップと、
（ｉｉｉ）前記第２の部分を前記第１の方向とは実質的に反対側の第２の方向に前記シャフトから離れるように移動させるステップとを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の部分及び前記第２の部分が前記シャフトから離れる時に、前記第１の部分及び前記第２の部分が互いに分離することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の部分及び前記第２の部分が、それらの中に保持された一対のピンによって互いに連結されており、前記第１の部分及び前記第２の部分を前記ピンの軸に沿って前記シャフトから互いに離れるように移動させて、前記第１の部分及び前記第２の部分を分離できることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の部分及び前記第２の部分が、それらに連結された連結プレートによっても互いに連結されており、前記取り外すステップが、前記第１の部分及び前記第２の部分を互いに離す前に前記連結プレートを取り外すステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本願は、言及することを以って本明細書の一部とする２００２年３月１日出願の本願と名称が同一の米国仮特許出願第６０／３６０，６５２号の優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の背景
発明の分野
本発明は、成形装置から成形品を取り外すために用いられるロボット組立体に関し、詳細には、自動高速成形装置からレンズカーブなどの成形品を取り外すために用いられるロボット組立体に関する。更に詳細には、本発明は、このようなロボット組立体で使用されるスプリットカラーのデザインに関する。
【０００３】
ここ数年で、自動で高速にレンズカーブを成形する様々な成形装置が開発された。このようなレンズカーブはコンタクトレンズの成形に用いられる。このような装置は、米国特許第５，７０２，７３５号、及び１９９９年５月５日出願の米国特許出願第０９／３０５，８８６号（名称「眼用装置を形成するための成形型及び成形装置（Mold and Molding Machine for Making Ophthalmic Devices）」）に開示されている。このような装置では、成形装置からレンズカーブを取り外すためにロボット組立体が一般に用いられている。
【０００４】
このような成形装置の動作は、具体的には２つの成形型部分すなわち半部分が閉じられ、フロントカーブ及びバックカーブと呼ばれる２つのタイプのレンズカーブを形成するためにこの装置内にプラスチックが注入され、次いで成形型が開けられる。ロボット組立体のアームが成形型部分の間に挿入されてフロントカーブ及びバックカーブがロボットアームに把持または係合され、次いでこれらのカーブがロボットアームによって成形装置から取り出される。
【０００５】
大量生産ベースで高速に動作するこのタイプの成形装置の開発に成功した。このような高速動作では、ロボット組立体も比較的高速で動作するため、ロボット組立体の磨耗した或いは損傷した部品を時々交換する必要がある。
【０００６】
特に、ロボットアームまたはその部品を時々交換しなければならない。これは、動作時にロボットアームが、フロントカーブ及びバックカーブに係合して保持し、取り出すために、成形装置に対して高速に移動して、ロボットアームに対して出入りするためである。
【０００７】
しかしながら、装置が保護されていて、作業員や工具によるロボットアーム組立体へのアクセスが制限されているためロボットアームの交換は困難である。更に、ロボットアームの交換中はロボット組立体及び全成形装置の動作が中断されるためアーム交換を迅速に行うのが望ましい。
【０００８】
発明の要約
本発明の目的は、成形品を成形装置から取り出すために用いるロボット組立体を改良することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、高速で動作する機械的なスイングアーム組立体の損傷した連結部品を迅速に交換するための改善されたデザインを提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、アームと支持シャフトとの連結に用いるカラーすなわち連結ロッドを、カラーまたはカラー部品をシャフトの中心線に対して垂直方向に前記シャフトから離れるように移動させて取り外すことにある。従って、成形装置を数時間に亘って停止しなければならない複雑な器具を必要とするシャフトの分解が必要なくなる。
【００１１】
これら及び他の目的は、ロボット組立体及びロボット組立体にカラーを取り付ける方法で達成することができる。ロボット組立体は、支持シャフト、その支持シャフトから離れる方向に延びたアームと、アームを支持シャフトに連結するためにそのアームに連結された、支持シャフトに回動可能に取り付けられた分離型連結カラーと、成形品に係合して成形装置から成形品を取り出すためのアームに連結された器具とを含む。
【００１２】
分離型カラーの２つの実施形態を開示する。第１の実施形態は、複数の部品を用い、第２の実施形態はスロットが設けられた１つの本体を用いる。一般に、これらのカラーは共に、取り付けまたは取り外しの際に、シャフトをカラーの中を直線的に移動させなくても良いようにデザインされている。むしろ、カラーの取り付けまたは取り外しは、カラーまたはその部品を、シャフト２４の外径に沿って終点まで移動させるのではなく、シャフトの中心線に対して垂直方向に移動させて行うことができる。これは、成形装置を長時間停止しなければならない、複雑な器具を用いるシャフトの分解を必要とする、シャフトを取り囲むワンピース型カラーとは対照的である。この発明を用いれば、単純な手動器具を用いてロボット組立体を１時間未満で取り外して交換することができる。
【００１３】
本発明の更なる利点及び恩典は、本発明の好適な実施形態を示す添付の図面を参照しながら後述する詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１４】
好適な実施形態の詳細な説明
図１に本発明を具現する注入成形装置１０及びロボット組立体１２が例示されている。装置１０は通常、上部半成形型１４、下部半成形型１６、可動圧盤２０、及び支持プレート２２を含む。下部半成形型１６は、可動圧盤２０に取り外し可能に取り付けられており、上部半成形型１４は、好ましくは固定された支持プレート２２に取り外し可能に取り付けられている。使用する場合、下部半成形型１６及び可動圧盤２０が上下して成形型を開閉する。可動圧盤は、シリンダー、リフト、または他のリフト手段の動作で上下動するのが好ましい。半成形型は、好ましくは固定されたシャフト２４に沿った圧盤２０の移動により互いに整合する。３本の追加のシャフト(不図示）が、可動圧盤２０のそれぞれのコーナーに設けられるのが好ましい。可動圧盤は、好ましくは圧盤のコーナーに配置された、シャフトが通る対応する開口（不図示）を有する。シャフトは、上部半成形型が取り外し可能に取り付けられた支持プレート２２に取り外し可能に取り付けられるのが好ましい。圧盤２０を通るシャフトの端部は、床に好ましくは取り外し可能に取り付けられたまたは固定された装置ベース部(不図示）に取り外し可能に取り付けられるまたは固定される。
【００１５】
成形装置１０の動作は、半成形型１４及び１６が閉じ、その内部にプラスチックが注入され、フロントレンズカーブとバックレンズカーブのセットが形成される。少し時間をおいてから、半成形型を分離する。具体的には、可動圧盤２０及び下部半成形型１６が図１に示されている開位置に移送する。次いで、成形されたレンズカーブがロボット１２により下部半成形型から取り出される。
【００１６】
成形装置１０は、言及することをも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５，７０２，７３５号及び米国特許出願第０９／３０５，８８６号(名称「眼用装置を形成するための成形型及び成形装置（Mold and Molding Machine for Making Ophthalmic Devices）」）に詳細に開示されている。
【００１７】
ロボット１２は、駆動機構３０、連結ロッド３２、カラー３４、アーム３６、及びアーム端部の器具４０を含む。動作する場合は通常、ロボットアーム３６は、図１に示されているように半成形型が互いに開いている時に上部半成形型１４と下部半成形型１６との中に水平方向に移動する。また、ロボットアーム３６は、下部半成形型が上部半成形型に向かって移動して成形型が互いに閉じる時に、半成形型間の領域から水平方向反対側に移動する。好適な実施形態では、ロボット１２は直接駆動ロボットである。つまり、ロボットの駆動機構３０が、成形装置１０の可動圧盤２０の移動で上下する。加えて、ロボット１２のカラー３４は、半成形型が開閉する成形装置１０の動作中にシャフト２４によって支持されるのが好ましい。
【００１８】
１４及び１６が開いた時にその中に入り、成形型１４及び１６が閉じる時にそこから出るようにロボットを水平方向に移動させるために、歯車及び回動可能な歯車の歯(不図示）を用いる。ロボットが水平方向に移動して成形型の間にきたら、アーム端部の器具４０が、その器具４０を上下に移動させる真空エクステンダー４２によって下部半成形型の表面(図示）に近づくように下げられる。真空エクステンダーは、真空源（不図示）に接続されており、アーム端部の器具を上下動するように動作する。
【００１９】
アーム端部の器具４０が下降した時に、成形されたカーブが下部半成形型から取り出される。アーム端部の器具は移送チップ４４を有するのが好ましい。移送チップ４４は、成形されたカーブをピックアップする動作する真空源(不図示）に接続されたカップとすることができる。下部半成形型が固定された上部半成形型に向かって移動する時に、直接駆動機構３０によってロボットが上部半成形型１４と下部半成形型１６との間から移動して、フロント連通カーブ及びバック連通カーブが別のロボットに移送され、更に別の場所に移送される。
【００２０】
成形装置１０及びロボット１２は、大量生産ベースで高速に動作することができる。例えば、成形装置１０は、非常に短いサイクル時間（成形装置が開位置から閉位置に移動し、再び開位置に戻るまでの時間）を有することができる。このサイクル時間に、例えば、フロントレンズカーブとバックレンズカーブのセットが成形されて装置から取り出される。ロボット１２、具体的にはアーム３６及び器具４０が、同様に成形装置に出入りする。この間、ロボットアームが、成形されたカーブのセットに係合してこれらのカーブを成形装置から取り出し、これらのカーブを別のロボットに移送する。
【００２１】
高速で運転するため、アーム３６及び／または器具４０を時々交換する必要がある。本発明に従えば、カラー３４は、シャフト２４からそのカラー、従ってアーム３６及び器具４０を取り外し易いように特別にデザインされている。一般に、カラー３４は、取り付け及び取り外しの際にシャフト２４をカラーの中を直線的に移動させなくても良いようにデザインされている。むしろ、カラー３４の取り付けまたは取り外しは、カラーまたはその部品を、シャフト２４の外径に沿って終点まで移動させるのではなく、シャフトの中心線に対して垂直方向に移動させて行うことができる。
【００２２】
カラーの２つの実施形態を後述する。図２−図４に例示されている第１の実施形態は、複数の部品から成り、図５−図８に例示されている第２の実施形態は、スロットが設けられた１つの本体である。
【００２３】
図２−図４を参照すると、カラー３４は、第１の部分５０、第２の部分５２、及び連結手段５４を含む。一般に、第１の部分５０及び第２の部分５２を用いてカラーの本体を形成し、連結手段５４を用いてこれらのカラー部分を互いに連結する。
【００２４】
より具体的には、部分５０及び５２はそれぞれ弧状であり、それぞれが一対の端面を画定している。具体的には、部分５０が端面５０ａ及び５０ｂを画定し、部分５２が端面５２ａ及び５２ｂを画定している。部分５０及び５２が互いに連結されると、端面５０ａと５２ａ及び端面５０ｂと５２ｂが互いに当接して、部分５０と部分５２が実質的に連続的なリングを形成し、円形の中心開口６０が画定される。
【００２５】
連結手段５４が、隣接する端面に亘ってカラー部分５０と５２を互いに連結する。精巧にするために、カラー部分５０及び５２がそれぞれ、カラーの端面から内側に延びた一対のソケットを画定している。具体的には、カラー部分５０の端部が、端面５０ａ及び５０ｂのそれぞれから内側に延びたソケット５０ｃ及び５０ｄを画定し、同様に、カラー部分５２の端部が、端面５２ａ及び５２ｂのそれぞれから内側に延びたソケット５２ｃ及び５２ｄを画定している。カラー部分５０及び５２が互いに連結されると、端面５０ａと５２ａ互いに当接してソケット５０ｃと５２ｃとが互いに整合し、同様に端面５０ｂと５２ｂが互いに当接してソケット５０ｄと５２ｄが互いに整合する。この時に、ピン６２ａが整合したソケット５０ｃと５２ｃの中に配置され、ピン６２ｂが整合したソケット５０ｄ及び５２ｄの中に配置される。このようにしてピン６２ａと６２ｂが、軸方向及び横方向に移動しないようにカラー部分５０及び５２を互いに保持する。
【００２６】
保持プレート６４及び６６並びにピン６２ｃ及び６２ｄを用いて、互いに離れないようにカラー部分５０と５２を取り外し可能に保持する。より具体的には、カラー部分５０及び５２がそれぞれ、カラー部分の端面にわずかに離間して隣接して軸方向に延びたソケットの対を画定している。具体的には、カラー部分５０が軸方向ソケット５０ｅ及び５０ｆを画定し、カラー部分５２が軸方向ソケット５２ｅ及び５２ｆを画定している。
【００２７】
また、保持プレート６４が一対の貫通孔６４ａ及び６４ｂを画定し、保持プレート６６が一対の貫通孔６６ａ及び６６ｂを画定している。カラー部分５０及び５２が互いに連結されると、保持プレート６４が２つのカラー部分の端部に亘って配置され、孔６４ａ及び６４ｂがソケット５０ｅ及び５２ｅに整合し、ピン６２ｃ及び６２ｄがそれぞれ、孔６４ａ及び６４ｂを通ってソケット５０ｅ及び５２ｅの中に延在し、カラー部分のこれらの２つの端部が互いに連結される。同様に、保持プレート６６が、カラー部分の２つの端部に亘って配置され、孔６６ａ及び６６ｂがそれぞれソケット５０ｆ及び５２ｆに整合し、ピン６２ｅ及び６２ｆがそれぞれ、孔６６ａ及び６６ｂを通ってソケット５０ｆ及び５２ｆの中に延在し、カラー部分のこれらの２つの端部が互いに連結される。
【００２８】
カラー部分の端部が１段下がった凹部７０を画定し、保持プレート６４及び６６がそれぞれ凹部に補完的に嵌合するように薄い厚みを有するのが好ましい。このようにして、保持プレート６４及び６６の上面がカラー３４の残りの上面と同一平面すなわち同じ高さになるようにする。
【００２９】
シャフト２４にカラー３４を取り付ける際は、まず、カラー部分５０及び５２をシャフトの両側に配置する。次いで、端面５０ａと５２ａ及び端面５０ｂと５２ｂが互いに当接するように、カラー部分をシャフトに対して及び互いに対して移動させる。次いで、プレート６４と６６及びピン６０ａ-６０ｆを用いてカラー部分を互いに連結して、カラーをシャフトに固定する。カラー３４を取り外す際は、カラー部分５０と５２の連結を外して、これらのカラー部分をシャフト２４からシャフトの中心線に垂直に反対方向に引き離す。
【００３０】
図５−図８に、円周方向スロットを画定している代替のカラー８０が例示されている。カラー８０は、軸に対して垂直方向に移動させることでシャフト２８に対して容易に取り付け及び取り外しができる。具体的には、カラー８０は、中心開口８６の周りの約２６０度に亘って延在する弧８４ａを形成する主部分即ち本体部分８４を含む。この本体部分８４は、約１００度の弧状スロット８４ｂを画定している。
【００３１】
カラー８０は、大径部分８２ａ及び小径部分８２ｂを有する図７の支持シャフト８２と共に用いるようにデザインされている。カラー８０のスロット８４ｂは、シャフトの小径部分８２ｂを通すのに十分な大きさであって、カラーの中心開口８６の直径は、シャフトの大径部分８２ａの直径よりもわずかに大きい。
【００３２】
カラー８０をシャフト８２に取り付ける際は、カラーを移動させてシャフトの小径部分８２ｂをスロット８４ｂ内に入れ、次いでそのカラーを大径部分８４ａまで下げる。カラー８０は、シャフトの軸受けハウジングにボルトを垂直方向にねじ込んで所定の位置に固定することができる。
【００３３】
本発明は、多数の重要な利点を提供する。例えば、部品の交換を、装置のガードやパネルを取り外さなくても単純な手動の器具で行うことができる。また、装置の主要な部品は、交換／修理を行うために分解したり、取り外したりする必要がない。加えて、損傷したカラー部品を交換して装置を再起動するまでの停止時間が著しく短縮された。更に、カラーを単純かつ迅速に交換できるため、カラーが装置の性能に悪影響を与えた場合には、定期的なメンテナンスの日まで待たずに、直ちに対処することができる。
【００３４】
好ましくは、例えば、レンズやレンズカーブなどの成形された眼用部品であるあらゆる成形品は、本発明のロボット組立体を用いて移送することができる。本発明のロボット組立体を用いたレンズカーブ（図１に示されている成形装置により射出成形で形成された）の移送について後述するが、ここに記載するレンズカーブの代わりに他の成形品を用いることもできることを理解されたい。
【００３５】
図９Ａ及び図９Ｂのそれぞれに、レンズカーブ、具体的にはフロントカーブの平面図及び側面図が示されており、図９Ｃ及び図９Ｄのそれぞれに、バックカーブの平面図及び側面図が示されている。フロントカーブとバックカーブの対を用いて、従来技術に開示されている方法でコンタクトレンズを製造する。好適な実施例では、レンズカーブが移送手段上で成形される。移送手段は、光学的に重要な中心の表面から離間した表面または他の付属物とすることができる。図９に、好適な移送手段が、環状フランジ１２１（フロントカーブ）及び環状フランジ１２４（バックカーブ）として例示されている。移送及び配置を更に容易にするためにタブ１２２及び１２５を設けることもできる。移送チップが、レンズカーブの移送手段のみに接触するのが好ましい。
【００３６】
好適な実施例では、バックカーブを製造する成形装置は、対向する成形型を分離した時に、バックカーブの凹面１２３が露出するようにデザインされている。これとは逆に、フロントカーブの成形装置は、フロントカーブの凸面１２０が露出するように分離する。図１に示されているように、アーム端部の器具は、成形されたレンズカーブをピックアップするために作動する真空源(不図示）に接続された１または複数の移送チップ４４を有する。レンズカーブに接触する移送チップは、様々な形状のエンドエフェクタ、吸引カップ、チップ、パッド、及びベロー型フィンガーなどの形態のシリコーンやゴムなどの柔らかい材料とすることができる。このような移送チップの例が、言及することをもって本明細書の一部とする米国特許第５，５４０，５４３号、同第５，６８１，１３８号、同第５，８９５，１９２号、同第５，９８０，１８４号、同第６，００７，２２９号、同第６，０７７，０３１号、同第６，０７９，９４０号、同第６，１７６，６６９号、同第６，１８０，０３２号、及び同第６，１８６，７３６号に開示されている。比較的高温で曲げ易く変形し易い時にレンズカーブを取り出すため、高速製造ラインでは、柔らかい材料が用いられる場合が多い。柔軟なチップは、レンズカーブの変形を防止することができる。
【００３７】
図１０に、有用な移送チップ４４が例示されている。図１０は、シリコーンゴムなどの柔軟な材料から形成された、環状リム１１４によって画定されたピックアップ端部で開口した円筒状の移送チップ４４を示す側断面図である。図１０に示されているように、チップ４４の環状リム１１４が、射出成形されたレンズカーブ１１１(バックカーブとして図１０に示されている）のフランジ１１５に接触する。移送チップ４４は、作動するとレンズカーブ１１１のピックアップを可能にする真空源に開口１１２を介して接続されている。好適な実施形態では、ロボット組立体が、好ましくは注入射出成形装置である成形装置などの第１の位置から１または複数のレンズカーブを取り出して、例えば、パレットに移送するコンベアパレットなどの外部の位置または別の移送ロボットに移送し、次いで、このプロセスを繰り返すためにロボット組立体が第１の位置に戻る。
【００３８】
ロボット組立体の好適な移送チップは、実質的に硬質な本体部分、先端部及び基端部を含む。この先端部は、移送するレンズカーブの凹形状または凸形状に相補的な外面を有しており、前記本体部分は、前記レンズカーブに係合するために前記外面の周囲にシール手段を有する。この移送チップはまた、前記基端部から前記本体部分を介して前記先端部に延びた、差圧源と連通するのに十分な少なくとも１つの開口を有する。
【００３９】
本発明のロボット組立体に有用な好適な移送チップが図１１−図１３に示されている。移送チップは、図９に示されているものと同様の形状を有するレンズカーブをピックアップし、配置するのが好ましい。移送チップの大きさ及び形状は、例えば、異なった形状のレンズカーブなどの異なった形状の成形品を受容するように変更することができることを理解されたい。
【００４０】
図１１Ａ及び図１１Ｂに、図９Ｃ及び図９Ｄに例示されているバックカーブなどの凹状（図９の表面１２３）のレンズカーブを移送するのに有用な移送チップの好適な実施形態の平面図及び側面図がそれぞれ示されている。移送チップは、先端部１３１及び基端部１３２を有する本体部分１３０から成る。先端部１３１は、動作端部、すなわち移送されるレンズカーブ部分と接触する端部である。基端部１３２は、真空手段または正の気体圧力（不図示）などの差圧源及びロボット組立体に接続するために用いられる。先端部１３１はまた、移送されるレンズカーブ部分の凹状に相補的な凸状の外面１３３を有する。例えば、外面１３３は、図９のバックカーブの凹状表面１２３に相補的な凸状表面であり、衝当することなく可能な限りなく表面１２３に近づいて適合することができる（レンズカーブの光学的に不適切な曲率の領域）。本体部分は更に、外面の外周部にシール手段を有する。このシール手段は、環状のシールリング１３１ａの形態とすることができる。移送チップのシール手段とレンズカーブの移送手段は同一平面上にあるのが好ましく、レンズカーブをピックアップするのに有効なシール（例えば、真空によって）を十分に形成して維持できるように、これらの手段は共に平坦であるのが好ましい。例えば、図示されている実施形態では、環状シールリング１３１ａは、図９のバックカーブの環状フランジ１２４と同一平面上にある。
【００４１】
外面１３３を有する本体部分１３０は実質的に硬質である。本体部分１３０は、例えば、変形しない構造であり、成形装置から取り外される時のレンズまたはその周りの高温に対して、並びに先端チップのシール手段と成形部品の移送手段（例えば、フランジ）との間に加わる圧力に対しても寸法及び形状を維持する。本体部分１３０の実質的に硬質な性質は、形成材料の選択によって得るのが好ましい。一般的に言えば、レンズカーブによってシール圧力が加わった時に先端チップが変形または歪むことなく、良好なシールが得られる平坦さなどの必要な寸法公差及び形状を有するように機械加工などで形成可能な十分な硬度を有すると共に、曝される温度に対して必要な熱強度を有するあらゆる材料を用いることができる。このような材料には、様々なポリマー材料、金属、セラミック、及びセルロース材料などが含まれる。好適な実施形態では、構成材料は、約５８〜約９０、より好ましくは約７５〜約９０、更に好ましくは約８５〜約８７のショアーＤ硬度を有する。利用できるポリマー材料として、限定するものではないが、工業用グレードのプラスチックを挙げることができる。自己潤滑ポリマー材料を用いると、高温のレンズカーブの先端チップへの付着を防止できるという利点が得られる。可能な材料の範囲を限定するものではないが例示目的で、有用なポリマー材料として、ポリアセチル（polyacetyls）（例えば、ショアーＤが約８６のＤｅｌｒｉｎ（登録商標）が最も好ましい）、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド（例えば、Ｎｙｌｏｎ（登録商標））、ポリイミド、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフルオロエチレン（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリエーテルイミド、ポリスルフィドポリマー、ポリスルホン、及びこれらの混合物を挙げることができる。Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）などのポリアセチルが好ましい。使用可能な金属材料には、例えば、好適なジオメトリ、寸法公差、及びシール可能な平坦さに機械加工可能なアルミニウム、ステンレス鋼、及び類似の元素金属及び合金を挙げることができる。
【００４２】
別の好適な実施例では、先端チップ４４は、旋盤または当分野で周知の好適な手段を用いて、例えば、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）などの材料からなる単一ブロックから機械加工により形成することができる。
【００４３】
図１１に示されているように、移送チップはまた、差圧源と連通するのに十分な、前記本体部分１３０を貫通する少なくとも１つの開口１３４を有する。この開口は、移送チップに穿孔された十分な大きさの１または複数の孔とすることができる。移送チップの中心を通る１つの開口であるのが好ましい。差圧源は、真空または当分野で周知の正の気体圧力源を含むことができる。例えば、移送チップの中心の開口から真空引きして移送チップとレンズカーブとの空間に差圧を生じさせる。図１１に例示されているように、移送チップは、例えば、前記ロボット組立体に取り外し可能に容易に接続できるねじ部分１３５などの接続手段をその基端部１３２に有するのが好ましい。当分野で周知の他の接続手段を用いることもできる。
【００４４】
図１２Ａ及び図１２Ｂに、図９Ａ及び図９Ｂに例示されているフロントカーブなどの凸状（図９の表面１２０）のレンズカーブを移送するのに有用な移送チップの好適な実施形態の平面図及び側面図がそれぞれ示されている。上記した図１１の実施形態についての定義及び説明を、格段の記載がない限りここの説明にも適用する。図１２Ｂに、動作先端部１４１及び接続基端部１４２を有する実質的に硬質の本体部分１４０を備えた前記好適な移送チップ４４の側面図が示されている。基端部１４２は、上記したようにロボット組立体及び差圧源に最終的に接続されている。先端部１４１は、レンズカーブの形状に相補的な凹状の外面１４３を有する。つまり、外面１４３は凹状であり、例えば、フロントカーブなどのレンズカーブが凸状である。ここでも、凹状の外面１４３が、衝当することなく可能な限りなく表面１２３に近づいて適合するのが好ましい。実質的に硬質な本体部分１４０はまた、環状シールリング１４１ａの形態であるシール手段を備えている。このシール手段は、図１２の実施形態では本体部分１４０のリムすなわちエッジ１４１ａの形態であり、例えば、図９Ａ及び図９Ｂのフロントカーブのフランジ１２１と同一平面となるように平坦である。本体部分１４０は更に、前記基端部１４２からその本体部分を経て前記先端部１４１まで至る、差圧源と連通した少なくとも１つの開口を有する。図示したように、基端部１４２が更に、例えば、ねじ部分１４５などの前記ロボット組立体に取り付けるための接続手段を有するのが好ましい。
【００４５】
図１３Ａ及び図１３Ｂのそれぞれに、フラントカーブまたはバックカーブを移送するのに有用な移送チップの別の実施形態の平面図及び側面図が示されている。ここでも、上記した図１１及び図１２の実施形態の定義及び説明が、特段の記載がない限りここの説明にも適用される。図１３Ｂに、動作先端部１５１及び基端部１５２を有する前記移送チップの側面図が示されている。基端部１５２は、前記したように差圧源及びロボット組立体に最終的に接続されている（図１３には接続手段は不図示）。実質的に硬質な本体部分１５０は、図１３の実施形態では前記本体部分のリムまたはエッジ１５１ａの形態である、環状シール面１５１ａの形態のシール手段をその先端部１５１に有する。本体部分１５０は更に、基端部１５２から前記環状シール面１５１ａまで延びた複数の開口１５４を有する。好適な実施例では、例えば、前記リム１５１ａから前記基端部１５２に至る孔である複数の開口、例えば６個の開口が、環状シール面の外周の周りに、例えば約６０度の等間隔で配置されている。環状シール面１５１ａの孔が等間隔に配置され大きさが均一であるため、移送されるレンズカーブに加えられる力が均一になる。実際には、図１３の移送チップを用いて凸状のレンズカーブ(例えば、フロントカーブ）を移送する場合、その凸面（図９の表面１２０）が空隙１５３に位置し、環状シール面１５１ａがフランジ１２１に係合する。
【００４６】
別法では、図１３Ａ及び図１３Ｂに示されている実施形態に、複数の開口１５４を残したまま、図１１Ａ−図１１Ｂ及び図１２Ａ−図１２Ｂに示されている実施形態の硬質の凸面１３３及び凹面１４３を付け加えて変更し、別の有用な移送チップ（不図示）を形成することができる。図１１Ａ−図１１Ｂ及び図１２Ａ−図１２Ｂに示されている開口１３４及び１４４は任意選択である。
【００４７】
最も好適な実施形態では、図１１−図１３の移送チップは、ショアーＤ硬度が約８６であるＤｅｌｒｉｎ（登録商標）などのポリアセチルの単一ブロックから機械加工により形成される。本発明の最も好適なロボット組立体は、図１１及び図１２に示されている移送チップを含む。
【００４８】
射出成形レンズカーブの材料として用いられる一般的なプラスチックは熱可塑性プラスチックのファミリーであり、限定するものではないが、低密度、中密度、及び高密度のポリオレフィン、ポリウレタン、及びそれらの組み合わせなどのポリエチレンや、ポリスチレン、ポリ-４メチルペンテン、ポリアセタール樹脂、ポリアクリルエーテル（polyacrylether）、ポリアリルエーテル（polyacrylether）、スルホン、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、熱可塑性プラスチック、並びにフッ化エチレンプロリピレン・コポリマー及びエチレンフルオロエチレン・コポリマーなどの様々なフッ化材料が含まれる。ポリスチレンが好ましい。
【００４９】
ここに開示した本発明は上記した目的を達成するために十分に考えられているが、当業者であれば様々な変更形態及び実施形態に容易に相当することを理解されたい。また、添付の特許請求の範囲は、本発明の実際の概念及び範囲内に含まれるこのような変更形態及び実施形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】成形装置のロボット組立体及び他の部分を示す図である。
【図２】図１のロボット組立体に用いることができる分離型カラーの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図１のロボット組立体に用いることができる分離型カラーの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図２及び図３のカラーを支持シャフトにどのように取り付け、取り外すかを示す斜視図である。
【図５】図１のロボット組立体に用いることができる分離型カラーの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図６】図１のロボット組立体に用いることができる分離型カラーの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図７】図１のロボット組立体に用いることができる分離型カラーの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図８】図５−図７のカラーをどのように支持シャフトに取り付け、取り外すかを示す斜視図である。
【図９Ａ】典型的なフロントカーブの平面図である。
【図９Ｂ】典型的なフロントカーブの側面図である。
【図９Ｃ】ロボット組立体によって移送されるのが好ましい成形品である典型的なバックカーブの平面図である。
【図９Ｄ】ロボット組立体によって移送されるのが好ましい成形品である典型的なバックカーブの側面図である。
【図１０】本発明のロボット組立体に有用な移送チップの一実施形態を示す側断面図である。
【図１１Ａ】本発明のロボット組立体、特に図９に示されているバックカーブの移送に適した移送チップの第２の実施形態の平面図である。
【図１１Ｂ】本発明のロボット組立体、特に図９に示されているバックカーブの移送に適した移送チップの第２の実施形態の側面図である。
【図１２Ａ】特に図９に示されているフロントカーブの移送に適した本発明の移送チップの実施形態の平面図である。
【図１２Ｂ】特に図９に示されているフロントカーブの移送に適した本発明の移送チップの実施形態の側面図である。
【図１３Ａ】図９に示されているフロントカーブまたはバックカーブに適した本発明の移送チップの実施形態の平面図である。
【図１３Ｂ】図９に示されているフロントカーブまたはバックカーブに適した本発明の移送チップの実施形態の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【国際調査報告】
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