(57)【要約】本発明は、第１のステーションから移送チューブ（５０）に物品を移送するための装置を提供する。この装置は、移送チューブ（５０）、物品を移送チューブに配置するための移送アーム（２６、２８）、及び物品を移送チューブに整合させるための整合手段を含む。
2004537429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立ラインの第１のステーションからその組立ラインの第２のステーションに物品を移送するための装置であって、
前記第１のステーションから前記第２のステーションに物品を回動及び移送するために回動可能に取り付けられた、整合孔を備えた移送アームと、
前記組立ラインの前記第２のステーションで移送された物品を受け取るための、整合孔を備えた受容器と、
前記移送アームが前記第１のステーションから前記第２のステーションに回動した後に、前記第２のステーションで前記受容器を前記移送アームに正確に整合させるための手段とを含み、
前記手段が、前記第２のステーションに設けられた、整合ロッドを備えた往復移動整合組立体を含み、前記整合ロッドが前記受容器の前記整合孔を通過することにより前記受容器が前記整合組立体に整合し、前記整合ロッドが前記移送アームの前記整合孔を通過することにより前記受容器と前記整合組立体が前記移送アームに整合して、前記受容器と前記移送アームが前記第２のステーションで正確に整合することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記整合組立体が、前記第２のステーションで垂直方向に往復移動できるように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記移送アームが、第１の整合孔及び第２の整合孔を備えており、これらの整合孔が、前記整合組立体の第１の整合ロッド及び第２の整合ロッドが前記受容器の第１の整合孔及び第２の整合孔を通過し、更に前記移送アームの前記第１の整合孔及び前記第２の整合孔を通過することにより、前記受容器の前記第１の整合孔及び前記第２の整合孔に整合することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記受容器が、アレイの個々の物品を受容するためのアレイの個々の開口を画定しているパレットを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
複数の整合組立体と、
第１の移送アーム及び第２の移送アームとを含み、
前記各移送アームが、前記第１のステーションと前記第２のステーションとの間を回動により往復移動でき、かつ第１の整合孔及び第２の整合孔を備えており、これらの整合孔が、前記整合組立体の第１の整合ロッド及び第２の整合ロッドが前記パレットの第１の整合孔及び第２の整合孔を通過して、更に一方の前記移送アームの前記第１の整合孔及び前記第２の整合孔を通過することにより前記パレットの前記第１の整合孔及び前記第２の整合孔に整合することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
インレイステーションで、型が、型が成形される射出成形装置から、その型を支持して整合するコンベヤシステム上のパレットに移送され、前記コンベヤシステムにより、前記パレットが前記インレイステーションに移送され、そのステーション上を移送されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
第１のフロントカーブ移送アームがフロントカーブ型をフロントカーブパレットに移送し、第２のバックカーブ移送アームがバックカーブ型をバックカーブパレットに移送することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記各パレットが矩形であって、その矩形アレイ状の円筒キャビティ内に矩形アレイ状の型を支持し、前記各キャビティが概ね円筒状の空隙を備え、この円筒状空隙の上部外周縁の周りに環状フランジが形成されており、これにより、型がその外周縁で前記環状フランジによって支持されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記コンベヤシステムが、第１のパレット及び第２のパレットを前記インレイステーション内に移送し、前記第１のパレットにアレイ状のフロントカーブ型がロードされ、前記第２のパレットにアレイ状のバックカーブ型がロードされ、前記各パレットが、垂直方向に往復移動する少なくとも１つの整合組立体によって前記インレイステーションに整合することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記各整合組立体が、通常は尖った先端部を備えた垂直方向に延びた２つの整合ロッドを備え、前記整合ロッドが、パレットが前記インレイステーション内に移送されて概ね整合してから上昇し、前記パレットの前記整合孔を通過し、これにより前記パレットが前記整合ロッドに対してより正確に整合し、更に前記一方の移送アームの前記２つの整合孔を通過し、これにより前記パレットと前記整合組立体が前記移送アームに対してより正確に整合することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記各整合組立体が、前記パレットのアレイの円筒状キャビティ内を上下に移動するアレイの移送チューブを含み、このアレイの移送チューブが、回動可能な移送アームの端部でアレイの型を保持する配置ヘッドから前記型を取り外し際の助けとなり、前記アレイの移送チューブが、前記配置ヘッドに近接するまで前記アレイの円筒状キャビティ内を上方に移動することを特徴とする請求項６に記載の構造。
【請求項１２】
前記各型が、個々の真空吸引によって前記配置ヘッドに固定され、前記真空吸引が、前記アレイの型が前記上昇したアレイの移送チューブに配置されるときに停止され、前記型の整合を維持したまま前記型を前記配置ヘッドから前記上昇したアレイの移送チューブに移送するために、前記各移送チューブの真空吸引が開始されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記配置ヘッドから前記型が取り外された後、前記整合組立体が下降して、前記アレイの移送チューブが前記パレット内を下降し、前記型が前記パレットの前記キャビティ内の正確に整合した位置で支持され得るように、前記個々の移送チューブの真空吸引が停止されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記移送チューブが下降する際、前記整合組立体が初めに下方に移動するときに前記整合ロッドが当初は前記移送アーム内に整合した状態に維持されるようにして、前記型が前記パレットの前記キャビティに移送されるまで前記パレット、前記整合組立体、及び前記移送アームが正確に整合した位置に維持されるようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記各整合組立体が、前記受容器と前記移送アームとが整合するように、前記組立体内での制限されたｘ方向／ｙ方向の移動及び回動を可能にするコンプライアンスモジュールを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
アレイ状の物品を配置ヘッドからパレットに移送するための装置であって、
アレイ状の物品を受け取るための、整合孔を備えた配置ヘッドと、
前記配置ヘッドから移送される前記アレイ状の物品を受け取るための、整合孔を備えたパレットと、
前記パレットの整合孔を通過して、更に前記配置ヘッドの整合孔を通過して、前記パレットを前記配置ヘッドに正確に整合させる整合ロッドを備えた垂直方向に往復移動する整合組立体を有する、前記パレットを前記配置ヘッドに正確に整合させるための手段とを含み、
前記整合組立体が、前記配置ヘッドから前記パレットへの前記物品の移送を助けるために前記パレットのアレイ状のキャビティ内を上下に移動するアレイ状の移送チューブを備え、このアレイ状の移送チューブが、前記配置ヘッドに近接した位置にくるまで前記アレイ状のキャビティ内を通って上昇し、次に前記物品が前記配置ヘッドから前記移送チューブに移送され、前記物品が前記移送チューブに移送された後、前記アレイ状の移送チューブが前記パレット内を下降するように前記整合装置が下降し、この前記移送チューブが下降する際、前記整合組立体が初めに下方に移動するときに前記整合ロッドが当初は前記配置ヘッドに整合した状態に維持されるようにして、前記物品が前記パレットに移送されるまで前記パレットが前記配置ヘッドに対して正確に整合して維持されるようにしたことを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記配置ヘッドが、第１の整合孔及び第２の整合孔を備えており、これらの整合孔が、前記整合組立体の第１の整合ロッド及び第２の整合ロッドが前記パレットの第１の整合孔及び第２の整合孔を通過して、更に前記配置ヘッドの前記第１の整合孔及び前記第２の整合孔を通過することにより、前記パレットの前記第１の整合孔及び前記第２の整合孔に整合することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
インレイステーションで、型である物品が、型が成形される射出成形装置から、その型を支持して整合するコンベヤシステム上のパレットに移送され、前記コンベヤシステムにより、前記パレットが前記インレイステーションに移送され、そのステーション上を移送されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記各パレットが矩形であって、その矩形アレイ状の円筒キャビティ内、矩形アレイ状の型である物品を支持し、前記各キャビティが概ね円筒状の空隙を備え、この円筒状空隙の上部外周縁の周りに環状フランジが形成されており、これにより、型がその外周縁で前記環状フランジによって支持されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記整合組立体が、通常は尖った先端部を備えた垂直方向に延びた２つの整合ロッドを備え、前記整合ロッドが上昇し、前記パレットの前記整合孔を通過し、これにより前記パレットが前記整合ロッドに対してより正確に整合し、更に前記配置ヘッドの２つの整合孔を通過し、これにより前記パレットと前記整合組立体が前記配置ヘッドに対してより正確に整合することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記各物品が、個々の真空吸引によって前記配置ヘッドに固定され、前記真空吸引が、前記アレイの型が前記上昇したアレイの移送チューブに配置されるときに停止され、前記型の整合を維持したまま前記型を前記配置ヘッドから前記上昇したアレイの移送チューブに移送するために、前記各移送チューブの真空吸引が開始されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記配置ヘッドから前記型が取り外された後、前記整合組立体が下降して、前記アレイの移送チューブが前記パレット内を下降し、前記型が前記パレットの前記キャビティ内に正確に整合した位置で支持され得るように、前記個々の移送チューブの真空吸引が停止されることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記整合組立体が、前記パレットと前記配置ヘッドとが整合するように、前記組立体内での制限されたｘ方向／ｙ方向の移動及び回動を可能にするコンプライアンスモジュールを含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
第１のステーションから移送チューブに物品を移送するための装置であって、
移送チューブと、
前記物品を前記移送チューブに配置するための移送アームと、
前記物品を前記移送チューブに整合させるための整合手段とを含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本願は、パーネル（Parnell）らによる２００１年８月９日出願の名称が本願の名称と同一である米国特許出願第０９／９２５，４０３号の一部継続出願である。また、この特許出願に言及することを以ってその内容を本願の一部とする。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、整合組立体及びインレイチューブを備えたインレイステーションに関し、詳細には、自動高速量産操業の組立ラインの射出成形装置（ＩＭＭ）から移送された後、パレットのフロントカーブ（ＦＣ）型とバックカーブ（ＢＣ）型を正確に配置及び整合するために用いることができる整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションに関する。
【０００３】
２．従来技術
一般的な従来技術によるソフトコンタクトレンズの製造方法では、射出成形工程の射出成形装置（ＩＭＭ）で金属インサートを用いて、１つのヒドロゲルソフトコンタクトレンズを１回成形すると廃棄される、多数の熱可塑性射出成形フロントカーブ（ＦＣ）型及びバックカーブ（ＢＣ）型が生産される。この方法では、後のソフトコンタクトレンズ製造工程で熱可塑性ＦＣ半型とＢＣ半型とが結合されて型キャビティが形成される。射出成形されたＦＣ型及びＢＣ型によって形成された型キャビティにモノマーが充填され、このモノマーが重合してレンズを形成し、型から取り外され、更に処理されて最終のヒドロゲルレンズが生産される。ＦＣ型及びＢＣ型は、射出成形可能なあらゆる熱可塑性材料から形成することができ、要求される光学特性を備えた最終成形レンズを生産することができる。型フレームの好適な材料として、ポリスチレン及びポリプロピレンが挙げられる。ＦＣ型及びＢＣ型を射出成形するために、要求された構造の金属器具インサートを機械加工し、これを射出成形装置に取り付ける。射出成形ＦＣ型及びＢＣ型は、金属型インサートと全く逆の複製品である。
【０００４】
発明の要約
従って、本発明の第１の目的は、自動高速量産操業において射出成形装置（ＩＭＭ）から組立ラインに移送した後で、好ましくはパレットにフロントカーブ（ＦＣ）型とバックカーブ（ＢＣ）型を正確に配置及び整合するために用いることができる整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションを提供することにある。更に、本発明は、正確かつ／または慎重にインレイチューブに配置し、かつ／または次にコンタクトレンズホルダ、パレット、または他の部品キャリヤなどのキャリヤ手段、またはパッケージに移送する必要があるコンタクトレンズや他の部品を移送するために用いることができる整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションを提供する。
【０００５】
発明の詳細な説明
本発明の整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションの前記した目的及び利点は、当業者であれば、添付の図面を参照しながら本発明の幾つかの実施形態の後述の詳細な説明を読むとより良く理解できるであろう。なお、複数の図面に渡る同一の参照符号は同一の構成要素を表わしている。
【０００６】
図１は、フロントカーブ（ＦＣ）型及びベースすなわちバックカーブ（ＢＣ）型を射出成形装置（ＩＭＭ）からパレット１２に移送する本発明のインレイステーションの全体図である。ＦＣ型及びＢＣ型は、インレイステーションの一側の射出成形装置（図１及び図２で見てインレイステーションの上側に位置し、ＩＭＭを示す矢印を参照）で形成される。パレットは、ＦＣ型及びＢＣ型を支持し整合する。コンベヤシステムは、パレットをインレイステーションに送り、このステーション内を移動させる。
【０００７】
図１及び図２を参照すると、空のＦＣパレット１２−ＦＣ及び空のＢＣパレット１２−ＢＣが、矢印１４に沿って左方向にインレイステーションに送られ、そこで各パレットにＦＣ及びＢＣがロードされ、更に左に送られてインレイステーションから移出され、次に矢印１６に沿ってコンベヤシステムにより下方に送られる。
【０００８】
図２は、インレイステーション１０の平面図である。図２の右側にはパレット１２の１つの平面図が例示されており、２×４のアレイ状の概ね円筒状のキャビティ１８が示されている。キャビティ１８の外周部には支持フランジ２０が延在する。それぞれのパレットは矩形であって、その２×４のアレイ状の円筒キャビティ内に２×４のアレイ状にフロントカーブ（ＦＣ）型またはベースカーブ（ＢＣ）型の何れかを保持する。それぞれのキャビティは、外縁の周りに環状フランジ２０を備えた概ね円筒状の空隙１８含み、これにより、型がその概ね円形の外周縁で環状フランジ２０に支持される。それぞれの支持フランジは、支持キャビティの２×２クラスターの中心に向かって延びた小さなＶ字型凹部２２を含む。支持キャビティは、ＦＣ型及びＢＣ型のそれぞれの突き出たタブを支持して整合し、正確に型が支持キャビティ内に整合する。乱視を矯正するためにデザインされた円環状コンタクトレンズなどの非対称のコンタクトレンズの成形に用いられるためＦＣ型及びＢＣ型の形状が非対称の場合、ＦＣ型及びＢＣ型の角度位置を整合しなければならない。４つの円形整合孔２４がパレットを垂直方向に貫通しており、２つの整合孔が支持キャビティの各２×２クラスターに近接している。これらの４つの整合孔は、パレットをインレイステーションに正確に整合するために用いられる。
【０００９】
図１に示されているように並んだ２つのパレットが、コンベヤシステム上のインレイステーション１０に送られ、このインレイステーション１０で、図１の左のパレットに２×４アレイのＦＣ型がロードされ、図１の右のパレットには２×４アレイのＢＣ型がロードされる。図２では、ＦＣパレットの位置は１２０−ＦＣとして示され、ＢＣパレットの位置は１２０−ＢＣとして示されている。図２に示されているインレイステーション１０にはパレットが示されていないが、２つのパレット（図２には１つのパレットのみが示されている）が矢印１４の方向に移送されてインレイステーション１０に配置されると、これらのパレットが４つのインレイプレート１６０を覆う。押下レール１６１がインレイプレート１６０の表面から離間して固定され、パレット１２をインレイプレート１６０に整合し、インレイステーション１０での工程中にパレット１２の垂直方向の動きを防止する。パレットにＢＣ型及びＦＣ型がロードされたら、ロードされたパレットがインレイステーションから移出され（図１及び図２で見て左側に）、図１及び図２で見て右側から別の一対の並んだパレットがその位置に送られる。この工程が自動高速量産ラインで連続的に繰り返され、ＦＣ型及びＢＣ型が成形されるＩＭＭからＦＣ型及びＢＣ型がコンベヤシステム上のパレットに移送される。次に、このＦＣ型及びＢＣ型が、ヒドロゲルソフトコンタクトレンズを成形する成形工程に用いられる。この工程では、一対のＦＣ型及びＢＣ型を用いて１つのコンタクトレンズが成形され、１回使用するとこれらの型は廃棄される。
【００１０】
射出成形装置の一部である型及び射出成形システム及び移送ステーションロボットは、先行技術として開示されており当業者には周知である。好適な型及び成形装置は、同一の譲渡人に譲渡された１９９９年５月５日出願の米国特許出願第０９／３０５，８８６号（発明の名称「眼用装置のための型、成形システム、及び成形装置（Mold, Molding System, and Molding Machine for Ophthalmic Devices）」）に開示されており、言及することを以って本明細書の一部とする。
【００１１】
自動高速量産操業の組立ラインのＩＭＭ装置からＦＣ型及びＢＣ型が移送された後、ＦＣ型及びＢＣ型をパレットに正確に配置及び整合するのには問題がある。本発明の整合組立体及びインレイ移送チューブを備えたインレイステーションは、特にこの問題を解消するべく設計した。
【００１２】
詳細は後述するが、図１に模式的に示されているように、曲線の矢印３２によって示されている図１の上部に概ね平行に延びた軸３０を中心に回動する回動可能なＦＣ移送アーム２６及び回動可能なＢＣ移送アーム２８によってＦＣ型及びＢＣ型がＩＭＭ装置からインレイステーションのパレットに移送される。ＦＣ移送アーム２６及びＢＣ移送アーム２８はまた、ＦＣ及びＢＣをＩＭＭ装置からピックアップしてパレット１２に配置するために軸３４に沿って平行移動できるように平行移動可能な共通の支持体に支持されている。
【００１３】
ＦＣ移送アーム２６及びＢＣ移送アーム２８のそれぞれの外端のピックアップ／配置ヘッド３６及び３８が、一度に２×２アレイのＦＣ及びＢＣを移送する。このロード工程では、第１に、図２の２つのパレット位置１２０−ＦＣ及び１２０−ＢＣの下側部分の２つの２×２クラスターにＦＣ型及びＢＣ型がロードされ、次にＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームが、図１に示されているように、矢印３４及び３２に沿って上方に移動して回動し、このＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームに別のＦＣ型及びＢＣ型がロードされ、次にＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームが回動して下方に移動し、図１及び図２に示されているように、２つのパレット１２（パレットは図２の１２０−ＦＣ及び１２０−ＢＣに位置する）の上側部分の２つの２×２クラスターに型がロードされる。
【００１４】
図３は図２のインレイステーションの正面図であって、インレイステーションの詳細を例示している。それぞれのパレットは、垂直方向に往復移動する４つの整合及びインレイチューブ組立体４０によりインレイステーションに整合されロードされる。図３に、上昇した位置にある左側パレットの左前組立体４０−１と、下降して格納された位置にある右側パレットの右前組立体４０−２が例示されている。
【００１５】
図４は図３のインレイステーションの側面図であって、下降した位置にある右前（図３で見て）組立体４０−２、並びに上昇した位置にある右後（図３で見て）組立体４０−３を例示している。４つの組立体のそれぞれは、別に設けられた空気式アクチュエータ４２によって上下に往復移動する。
【００１６】
それぞれの整合及びインレイチューブ組立体４０は、概ね円錐台形の上部４６を有する垂直方向に延びた２つの整合ロッド４４を含む。整合ロッド４４は、一対のパレットがインレイステーション内に送られて概ね整合したら上方に移動する。パレット１２がインレイステーション１０に配置されると、２つの整合ロッドが上昇して、インレイプレート１６０の２つの整合孔１６２を通って、インレイチューブ組立体４０の上に配置されたパレット１２のそれぞれの支持キャビティの２×２クラスターの２つの整合孔２４を通過し、これによりパレットがより正確にインレイステーションに整合する。それぞれの整合ロッドは、一定量の弾力性を得るために、各組立体の本体の円筒キャビティ内にばね４８で取り付けられている。
【００１７】
それぞれの組立体４０は、２×２アレイのインレイチューブ５０を含み、その１つが図５に詳細に示されている。２×２アレイのインレイチューブ５０は、パレットの２×２アレイの円筒キャビティ１８を介して上下に移動し、回動可能なＦＣ移送アーム及び回動可能なＢＣ移送アームの端部の２×２アレイの型を保持した配置ヘッド３６及び３８からＦＣ型及びＢＣ型を取り外す際の助けとなる。２×２アレイのインレイチューブ５０は、パレットの２×２アレイの型キャビティに型を下げ、正確に配置及び整合する際の助けとなる。
【００１８】
それぞれの組立体４０はまた、空気式アクチュエータ４２の真上に位置する概ね円筒状のコンプライアンスモジュール５１を含む。コンプライアンスモジュール５１は、ＳＭＣ社（SMC corporation）から入手可能である。コンプライアンスモジュールはまた、空気式アクチュエータ４２に近接した下面と、ばねで取り付けられた整合ロッド４４と２×２アレイのインレイチューブ５０の組立体を支持する上面との間でｘ方向及びｙ方向の限定された平行移動並びに回動を可能とするコンプライアンス組立体である。コンプライアンスモジュールにより、それぞれの組立体４０における限定された整合移動が可能となり、これにより、このコンプライアンス組立体が空気式アクチュエータによって下側の位置から上側の位置に上昇するときに各整合ロッド４４が、まずパレット１２の整合孔２４に整合し、次に移送アーム２６または２８の整合開口３９に整合する（これが基準整合位置であり、この基準整合位置にパレット１２及び整合ロッド４４の位置が調節及び整合される）。整合ロッドを用いて移送アームとインレイチューブを整合することにより、移送アーム及びインレイステーションによって移送されるＦＣ型、ＢＣ型、または他の部品が、インレイチューブ上に正確に配置され、必要に応じて、次にインレイチューブが下降してパレットまたは他の移送手段上に正確に配置される。
【００１９】
好適な形態では、インレイステーションからの整合ロッドによりパレットと移送アームが整合するが、別法では、代替の整合手段を用いることができる。インレイステーションは、パレットを適正な位置に保持するためにスナップイン構造またはドロップイン構造、またはパレットをインレイステーションに正確に配置するために上下に移動させることができる可動側壁を備えることができる。別法では、インレイステーションは、パレットの位置を調整するために機械的手段に接続された電子検査機構または可視検査機構を備えることができる。更に、移送アームまたはそのピックアップ／配置ヘッドに整合ロッドなどの別の整合手段を設けて、この整合ロッドがパレットまたはインレイステーションの開口内に受容され、これによりピックアップ／配置ヘッドがパレット及び／またはインレイステーションに整合するようにもできる。また、移送ヘッドを、パレットを整合するために任意選択で用いられる可動側壁によって画定される空間に適合する形状にすることもできる。また、移送ヘッドに、パレットまたはインレイステーションに関連して上述した他の任意の整合手段を設けることもできる。パレット及び／または移送ヘッドの位置を合わせるインレイステーション用の代替の整合手段（機械式または他のタイプの整合手段）、及び／または移送ヘッドとインレイステーションの整合だけ（この実施形態にパレットまたは他の移送手段が含まれていない場合）に用いる代替の整合手段は、ここに開示する技術から当業者には明らかであろう。
【００２０】
図６及び図７はそれぞれ、ＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームの正面図であって、各移送アームの回動の軌跡を例示している。ＦＣ移送アーム２６及びＢＣ移送アーム２８はそれぞれ、２×２アレイのＦＣ型またはＢＣ型をピックアップするピックアップ／配置ヘッド３６及びピックアップ／配置ヘッド３８をその外端に備えている。
【００２１】
図６の右側は、配置ヘッドの上面がＩＭＭから２×２アレイのＦＣ型を受け取る位置にある、上を向いたＦＣ配置ヘッド３６を例示している。２×２アレイのＦＣ型がＦＣ配置ヘッドに配置され、ＦＣ配置ヘッドにおける２×２アレイの個々のホルダ及び真空ダクトによって保持されている。
【００２２】
図７の右側は、固定ＢＣホルダアーム５５に保持されたＢＣホルダネスト５４の上面から２×２アレイのＢＣ型を受け取る位置にある、下を向いたＢＣ配置ヘッド３８を例示している。ＢＣネスト５４は移送アーム２８と共には回動しないが、図７に示されているような移送アームと同じ機構に取り付けられており、図１に示されているような方向３４に移送アーム２８と共に移動する。ＢＣホルダネスト上のＢＣ型はＩＭＭから受け取る。別法では、ＢＣネストは、移送アーム２８に取り付けられていない別のステーションとして、ＩＭＭ移送ステーションからＢＣ型を受け取るためにＩＭＭステーションに近接して配置することができる。下を向いたＢＣ配置ヘッド３８によって受容されている２×２アレイのＢＣ型は、ＢＣ配置ヘッド３８に配置され、ＦＣ配置ヘッドにおける２×２アレイの個々のホルダ及び真空ダクトによって保持されている。
【００２３】
また図８の右側は、上を向いたＦＣ配置ヘッド３６、２×２アレイの型ホルダ、並びに詳細を後述する要領で２つの整合ロッドに係合する２つの円形の整合孔３９を例示している。
【００２４】
図９は、ＦＣ移送アーム、ＢＣ移送アーム、並びにＦＣ−１、ＢＣ−１、ＦＣ−２、及びＢＣ−２の４つのインレイについての時間に対する変位を例示している。ＦＣ移送アーム２６とＢＣ移送アーム２８は、ＦＣ移送アームがＢＣ移送アームよりも僅かに進んだタイミングの同期したシーケンスで動作し、第１に、２×２アレイのＦＣ型が図１及び図２で見て下側半分のＦＣパレット（ＦＣ−１）にロードされ、第２に、２×２アレイのＢＣ型が下側半分のＢＣパレット（ＢＣ−１）にロードされる。次に、ＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームの支持体が、図１及び図２で見て矢印３４に沿って上方に移動し、第３に、２×２アレイのＦＣ型が上側半分のＦＣパレット（ＦＣ−２）にロードされ、第４に、２×２アレイのＢＣ型が上側半分のＢＣパレット（ＢＣ−２）にロードされる。２×２アレイの型のそれぞれのロードシーケンスにおいて、それぞれの移送アームが約１８０度回動して２×２アレイの型をＩＭＭ装置の移送ステーションまたはＢＣホルダネスト５４からピックアップし、次に約１８０度回動して２×２アレイの型をパレットに移送する。この工程が、上記したシーケンスで繰り返される。ＦＣ移送アームの端部のＦＣピックアップ／配置ヘッド３６が、２×２アレイのＦＣ型がピックアップ／配置ヘッド３６に配置されたときにＩＭＭステーションのピックアップステーションから凹面が下向きの２×２アレイのＦＣ型をピックアップする。ＢＣ移送アームの端部のＢＣピックアップ／配置ヘッド３８が、静止ＢＣホルダアーム５５によって支持された静止ＢＣホルダネスト５４から凹面が上向きの２×２アレイのＢＣ型をピックアップする。
【００２５】
初めに一対のパレットが配置されてインレイステーションに概ね整合したら、整合組立体４０が、上記した同期したシーケンスで上昇する。それぞれの整合組立体４０では、２つの整合ロッド４４がパレットの２つの整合孔２４を通過して上昇し、インレイステーションでパレット１２が整合ロッド４４に対してより正確に整合される。それぞれの組立体４０が上昇を続け、アレイのインレイチューブがパレット１２のアレイの円筒キャビティ１８内を上昇するが、パレットの上部から出ない。このとき、移送アームが、その端部の配置ヘッドがパレットの上方約０．５インチ（約１２．７ｍｍ）の位置で止まるようにパレットの上方まで回動する。次に、組立体４０が更に上昇して、アレイのインレイチューブ５０がアレイの円筒キャビティ１８内を通って上昇し、２つの整合ロッドが移送アーム２６または移送アーム２８の２つの円形の整合孔３９内を通って上昇し、最終的にインレイチューブが配置ヘッド３６または３８に近接して配置される。図８に示されているように、移送アーム２６または２８の整合孔３９が、移送アーム２６または２８のそれぞれの端部の配置ヘッド３６または３８を垂直方向に貫通している。
【００２６】
整合は、２つの整合ロッドが上方に移動して、まずパレットが整合組立体４０に対して整合し、次にパレットと整合組立体が移送アームに対して整合するように行われる。整合ロッドには、硬化鋼またはステンレス鋼が好ましく、パレット及び移送アームの整合孔は、好ましくは硬化鋼またはステンレス鋼からなる、整合ロッドを受容するブッシュである。全システムは、ＦＣ型及びＢＣ型がパレットの支持キャビティと許容誤差＋／−１００μｍで整合するような構成である。
【００２７】
それぞれの整合及びインレイチューブ組立体４０では、その中のばねで取り付けられた整合ロッド４４により、まずパレットがその整合孔２４を介して整合ロッドに整合し、次にパレットと整合ロッドが移送アームの整合孔を介して移送アーム２６または２８に整合し、これにより、組立体４０に支持されたインレイチューブ５０が移送アーム２６または２８の配置ヘッド３６または３８に整合する。コンプライアンスモジュール５１により、限定されたｘ方向／ｙ方向の移動及び回動が可能となり、アレイのインレイチューブ５０が移送アーム２６または２８に支持された配置ヘッド３６または３８に正確に整合することができる。
【００２８】
個々のＦＣ型またはＢＣ型は、個々のホルダ及び真空ダクトによってＦＣ配置ヘッドまたはＢＣ配置ヘッドに固定され、インレイチューブが配置ヘッドに近接して配置されると、配置ヘッドの真空吸引が停止され、２×２アレイの型が２×２アレイのインレイチューブ、好ましくはその上面に移送されるように、好ましくは加圧ショットすなわち加圧空気（吹出し）が真空ダクトを介して送られ、好ましくは、各インレイチューブに個々に真空吸引が開始され、型が配置ヘッドから上昇したインレイチューブに移送され、上昇したインレイチューブに保持される。このとき、型の角度の整合がずれることなく維持される。移送の後、それぞれのインレイチューブが実際に型を保持しているかインレイチューブの真空吸引をチェックする。次に、アレイのインレイチューブがパレット内を下降するように組立体４０が下降し、インレイチューブが下降するときに個々のインレイチューブの真空吸引が停止され、これと同時に吸引が解消されるようにする。型がパレットのキャビティのフランジによって支持される位置にきたら、吸引がインレイチューブの真空ダクトを介した加圧ショットすなわち加圧空気（吹出し）によって完全に終了し、型の角度の整合がずれないで維持されつつ、型が解放されパレットのキャビティのフランジに支持される。更に組立体４０は、完全に下降した位置まで下がる。
【００２９】
整合ロッド４４は、インレイチューブが下降するときに重要な整合機能を果たす。すなわち、組立体が初めに下降するとき、整合ロッドが当初は配置ヘッド内に整合した状態に維持されるため、型がパレットの支持位置に移送されるまで全ての構成部品が正確に整合した状態に維持される。こうすることで、パレット内への型の整合許容誤差を最小にすることができる。
【００３０】
図５は、１つのインレイチューブ５０の拡大図である。インレイチューブの外径は、円筒キャビティ１８の外径よりも僅かに小さい。インレイチューブは、耐久性に優れ溶融点が約３００℃と高いＰＥＥＫとして知られるポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂から形成されるのが好ましい。それぞれのインレイチューブは、このインレイチューブによって移送される型の真空吸引を可能にする中心の真空ダクト５２を画定している。インレイチューブは中空チューブであるのが好ましいが、細い中心真空ダクトを備えるまたは備えない中実チューブを本発明に用いることもできる。
【００３１】
ＦＣ移送アームの端部のピックアップ／配置ヘッド３６が、ＩＭＭ装置のピックアップステーションから、凹面が下向きの２×２アレイのＦＣ型をピックアップする。次にＦＣ移送アームが約１８０度回動し、ピックアップ／配置ヘッド３６もＦＣ移送アームと共に回動し、次に図６に例示されているように、逆向きすなわち凹面が上向きで２×２アレイのＦＣ型がパレットに配置される。
【００３２】
ＢＣ移送アーム２８の端部のＢＣピックアップ／配置ヘッド３８が、ＩＭＭ装置からＢＣ型を受け取るためにそのＩＭＭ装置に近接して位置する静止ＢＣホルダ５４から、凹面が上向きの２×２アレイのＢＣ型をピックアップする。次にＢＣ移送アームが約１８０度回動し、２×２アレイのＢＣ型が、同じ姿勢すなわち凹面が上向きでＢＣパレット内に配置される。２×２アレイのＢＣ型を同じ姿勢すなわち凹面が上向きでＢＣパレット内に配置するためには、ＢＣ移送アームが１８０度回動するときに、ＢＣピックアップ／配置ヘッドが同じ姿勢すなわち向きを維持しなければならない。これを達成するためには、ＢＣ移送アームが１８０度回動するときに、ＢＣピックアップ／配置ヘッドがＢＣ移送アームに対して約１８０度回動しなければならない。
【００３３】
図８を参照すると、ＢＣ移送アームに対するＢＣピックアップ／配置ヘッド３８の相対的な回動が歯付きベルト５６などによって達成された歯付きベルト５６と歯付きプーリー５８の構成が例示されている。このベルト５６は固定されていてＢＣ移送アームと共には回動しない。ベルト５６はまた、ＢＣ移送アームの回転軸に固定されたプーリー６０の周りに巻き付けられ、かつピックアップ／配置ヘッド３８と共に回動するように取り付けられた歯付きプーリー５８の周りに巻き付けられている。この構成では、ＢＣ移送アームが回動すると、プーリー５８及び取り付けられたピックアップ／配置ヘッド３８が固定ベルトによりＢＣ移送アームに対して回動して、ピックアップ／配置ヘッド３８が同じ水平方向の向きに維持され、これにより、２×４アレイのＢＣ型（移送アームの２回の移動及び回動で）が同じ向きすなわち凹面が上向きでＢＣパレットに配置される。
【００３４】
図９を参照すると、矢印３４に沿ってＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームの支持体を移動させるＩＭＭポジショナ、ＦＣ移送アーム、ＢＣ移送アーム、ｘ軸シリンダ、及び４つのインレイＦＣ−１、ＢＣ−１、ＦＣ−２、ＢＣ−２のそれぞれについての時間に対する変位が例示されている。ＦＣ移送アームとＢＣ移送アームの回動は互いに同期しているが、ＦＣ移送アームがＢＣ移送アームにやや先行しており、これにより、ＦＣ移送アームが動作を完了してＢＣ移送アームの進路からそれ、ＢＣ移送アームが動作できるようにする。
【００３５】
図９−２及び図９−３の波形を参照されたい。波形の底部水平部分は、型がパレットに配置されるときの移送アームの位置を表わし、波形の上部水平部分は、型がＩＭＭからピックアップされるときの移送アームの位置を表わしている。図９−２に示されているように、ＦＣ移送アームは、基本的にＦＣ型ピックアップ位置とＦＣ型配置位置の２つの位置を有する。図９−３に示されているように、ＢＣ移送アームは、基本的にＢＣ型ピックアップ位置と、ＦＣ移送アームの動作が終了してＢＣ移送アームの進路が空くのをＢＣ移送アームが待っている、図９−３に中間ステップとして示されているクリアランス位置と、ＦＣ型配置位置の３つの位置を有する。図９−５から図９−８の波形については先述したとおりである。
【００３６】
整合組立体及び移送チューブを備えたインレイステーションについての本発明の様々な実施形態及び変更形態を詳細に説明してきたが、本発明の開示及び教示から当業者が様々な代替デザインに容易に想到し得ることを理解されたい。例えば、インレイ移送チューブ機構及び整合機構を用いて、コンタクトレンズなどの製品、他の眼用装置、または医療製品を正確に整合させて、コンタクトレンズがチューブに配置されているときに、例えば、検査工ステップを実施することができる。検査装置は、インレイチューブの上、下、またはその内部に配置することができる。別法では、開示した移送アームを単独で用いて、移送アームが回動するときに１８０度回動する必要のあるまたはその必要のない型以外の製品を移送することができる。更に、パレットの代わりに、インレイチューブが通過するための中心孔を備えた１つのキャリヤなどの他の任意のキャリヤ手段を用いることができる。キャリヤ手段はまた、製品が移送されるキャリヤ手段よりも製品を多きくすることができる実施形態では、キャリヤ手段をインレイチューブ内に完全に収まる大きさにすることができる。更に、インレイチューブの大きさ及び形状を製品の大きさによって変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】フロント（ＦＣ）型及びベースカーブすなわちバックカーブ（ＢＣ）型が成形される射出成形装置（ＩＭＭ）からＦＣ型及びＢＣ型を支持して整合するパレット（コンベヤシステムで移送される）にＦＣ型及びＢＣ型が移送される本発明のインレイステーションの全体図である。
【図２】ＦＣ型またはＢＣ型を支持する２×４のアレイ状の概ね円筒状のキャビティを備えたパレットの１つを図面の右側に示す、インレイステーションの平面図である。
【図３】垂直方向に往復移動する４つの整合及びインレイチューブ組立体の助けを借りてどのように各パレットが整合されインレイステーションにロードされるかを例示すると共に、上昇した位置にある左パレットの左前組立体及び下降して格納された位置にある右パレットの右前組立体を例示する、図２のインレイステーションの正面図である。
【図４】下降した位置にある右前（図３で見て）組立体及び上昇した位置にある右後（図３で見て）組立体を例示する、図３のインレイステーションの側面図である。
【図５】外径がパレットの円筒キャビティの外径よりもやや小さいインレイチューブの１つの拡大側面図であって、インレイチューブによって移送されるＦＣ型及びＢＣ型を真空吸引することができる中心の真空ダクトが画定されている。
【図６】アレイ状のＦＣ型をピックアップする外端のピックアップ／配置ヘッドを移送するＦＣ移送アームが回動するときの軌跡を例示する、ＦＣ移送アームの正面図である。
【図７】アレイ状のＢＣ型をピックアップする外端のピックアップ／配置ヘッドを移送するＢＣ移送アームが回動するときの軌跡を例示するＢＣ移送アームの正面図である。
【図８】ＢＣ移送アームが回動するときに、歯付きプーリーと歯付きベルト構造によってどのようにＢＣピックアップ／配置ヘッドが静止姿勢を保ってＢＣ移送アームと共に回動しないかを例示する、ＦＣ移送アーム及びＢＣ移送アームの回動前及び回動後のＦＣ及びＢＣピックアップ／配置ヘッドの位置を示す図である。
【図９】ＩＭＭポジショナ、ＦＣ移送アーム、ＢＣ移送アーム、ｘ軸シリンダ、並びにインレイＦＣ−１、インレイＢＣ−１、インレイＦＣ−２、及びインレイＢＣ−２についての時間に対する変位を示すチャートである。
【図１】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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