(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周がシーリングされた１対のモールド間に形成されたキャビティ内にモノマー注入器でモノマー溶液を注入する方法であって、
（ａ）前記キャビティ内に注入されるモノマー溶液の液面の変化を視覚認識システムで撮影する段階と、
（ｂ）前記撮影された液面の変化を予め保存されたモノマー溶液の段階別の液面変化形状と比較する段階と、
（ｃ）前記比較の結果、注入されるモノマー溶液の液面変化形状が、予め保存されたモノマーの液面変化形状と一致する場合、コントローラが前記モノマー注入器の注入量を段階別に調節しながらモノマー溶液がキャビティ内部に充満されるように注入する段階と、
を含み、
前記視覚認識システムは、モールドの前面に設けられ、モールドの背面にはバックライトが設けられ、前記バックライトから照射される光によって、モールドの前面に設けられた視覚認識システムが、モノマー溶液の液面が形成する２次元形状の陰影及びモールドの輪郭を撮影することを特徴とする
光学材料用モノマーのモールド自動注入方法。
【請求項２】
前記予め保存されたモノマーの液面変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される液面の複数の地点に、注入量を段階別に変化させるための区域が設定され、前記撮影された液面が前記区域に到達する場合、コントローラが、前記モノマー注入器の注入量を設定された次の段階に調節することを特徴とする請求項１に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入方法。
【請求項３】
前記予め保存されたモノマーの液面変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される放物線型液面の肩の部分の複数の地点に、注入量を段階別に変化させるための区域が設定されることを特徴とする請求項２に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入方法。
【請求項４】
前記モノマー注入器は、モノマー溶液の注入時にノズル末端がキャビティ内部に進入した状態を維持し、最終段階の直前の段階でキャビティ外に離脱するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入方法。
【請求項５】
前記１対のモールドは、粘着テープでシーリングされて供給されることを特徴とする請求項１に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入方法。
【請求項６】
モノマー溶液の注入直前に前記粘着テープが部分的に開放された状態でモノマー注入器のノズルがキャビティに挿入され、モノマー溶液が注入された後に再シーリングされることを特徴とする請求項５に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入方法。
【請求項７】
外周がシーリングされた１対のモールド間に形成されたキャビティ内にモノマー注入器でモノマー溶液を注入するための装置であって、
前記モールドのキャビティにモノマー溶液を注入するためのモノマー注入器と、
前記キャビティ内に注入されるモノマー溶液の液面の変化を撮影するための視覚認識システムと、
前記視覚認識システムで撮影された液面変化の映像を、予め保存されたモノマー溶液の段階別の液面変化形状と比較して、注入されるモノマー溶液の液面変化形状が予め保存されたモノマーの液面変化形状と一致する場合、前記モノマー注入器の注入量を段階的に調節するためのコントローラと、を含み、
前記モールドの背面に設けられたバックライトをさらに含み、
前記視覚認識システムは、モールドの前面に設けられ、前記バックライトから照射される光によって、モノマー溶液の液面が形成する２次元形状の陰影とモールドの輪郭を撮影することを特徴とする
光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【請求項８】
前記コントローラに予め保存されたモノマーの液面の変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される液面の複数の地点に、注入量を段階別に変化させるための区域が設定され、前記撮影された液面が前記区域に到達する場合、コントローラが、前記モノマー注入器の注入量を設定された次の段階に調節することを特徴とする請求項７に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【請求項９】
前記コントローラに予め保存されたモノマーの液面変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される放物線型液面の肩の部分の複数の地点に、注入量を段階別に変化させるための区域が設定されていることを特徴とする請求項８に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【請求項１０】
前記１対のモールドは、外周が粘着テープでシーリングされたものであって、
前記モールドから粘着テープを一部はがしてモノマー注入口を形成し、モノマー溶液の注入後、はがした粘着テープを再び付着させるテープ着脱器をさらに含む請求項７に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【請求項１１】
前記テープ着脱器は、粘着テープの一側をつかんではがし、再び元の状態で付着させることができるように作動するグリッパーと、前記グリッパーが手首の回転動作と類似の動作をできるようにするためのサーボモータを含むことを特徴とする請求項１０に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【請求項１２】
前記テープ着脱器は、粘着テープの再付着時におけるモールド外周への密着のためのローラをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【請求項１３】
前記モノマー注入器に供給されるモールドは、コンベアによって個別に供給され、または、多数がトレイに積載された状態で供給されることを特徴とする請求項７に記載の光学材料用モノマーのモールド自動注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周がシーリングされた１対のモールド間に形成されたキャビティ内にモノマー溶液を注入して光学材料を製造する方法及び装置に関するものであって、より詳細には、視覚認識システムを用いて注入されるモノマーの液面の変化をリアルタイムで確認しながら液面の変化に応じて注入量を精密に制御することができるようにした光学材料用モノマーのモールド自動注入方法及び自動注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学材料において、プラスチックレンズはガラスレンズよりも軽量で割れ難く加工性が良いという利点があり、近年では、ガラスレンズよりもプラスチックレンズを多用する傾向にある。これらのプラスチックレンズは、モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）と呼ばれる高分子化合物をモールドに注入して固めた後、適宜な後加工を介して製作される。すなわち、レンズ状の空の注入空間（キャビティ）を有するモールドにモノマー溶液を注入する方式で製作されるものである。
【０００３】
これと関連する従来技術として、特許文献１（大韓民国登録実用新案第２０-０２３６７０４号）の「眼鏡レンズ製造用モールドの移動距離設定装置」が開示されている。
【０００４】
前記特許文献１には、眼鏡レンズ製造用ガラスモールドの離間距離を正確に決定するために、モールドチャックを用いてガラスモールドを互いに離間して配置した状態で、ガラスモールドの外周面にテープを接着し、テーピング作業が完了したガラスモールドにモノマー溶液を手作業で注入する方式が紹介されている。
【０００５】
ところが、特許文献１に開示されたようなガラスモールド内にモノマーを手作業で注入する技術は、完全に注入者の熟練した程度に依存するため、熟練度により不良が発生することがあり、作業効率が低下する問題がある。特に、モノマーを毎回一定量で精密注入するには、高い熟練度が要求されるため、未熟練者の場合、モールド内部に気泡が発生し得るという問題がある。
【０００６】
また、液状のモノマーは、人体に有害な揮発性の気体を発生するため、長時間作業する場合、作業者の健康に悪影響を与える場合がある。
【０００７】
特許文献２（大韓民国登録特許第１０-１３８３１３２号）には、「眼鏡レンズ用モノマー自動注入装備及びこれを用いた眼鏡レンズの生産方法」が開示されている。
【０００８】
特許文献２は、モールドに原料を注入する工程を自動化することにより、製造現場において製品の生産性を向上させ、不良率を減らし、環境にやさしい製造環境を追求するためのものであり、特許文献２の装置は、モールド安着部、テープ着脱部、モノマー注入部を含み、レンズモールド供給段階、モールド安着段階、テープ離脱段階、モノマー注入段階、テープ付着段階、レンズモールド排出段階により、レンズ用モノマーを自動的に注入できるようになっている。
【０００９】
一方、特許文献２では、１対のモールドが形成するキャビティ内にモノマー溶液を注入する段階において、レンズモールドの位置を感知する変位センサ（レーザーセンサ）を用いることによってレンズモールドの位置を把握し、第２の移動部によってレンズモールドに満たされる原料の水位を感知するようになっており、注入ノズルのモノマー注入量は注入量調節部によって調節されるようにし、モノマーが一定水位に到達すると、モノマーが注入される量を１段階である５ｍｍと２段階である１０ｍｍに調節するようになっている。
【００１０】
しかし、特許文献２のように、変位センサを用いて原料（モノマー溶液）の水位を感知する場合、モノマー溶液は水よりも粘性が高く、水位の変化が水平的な変化でない２次元的な左右対称の放物線型を成すため、リアルタイムで水位を正確に感知することが困難になるという問題点があり、これにより、注入量の段階的調節にもかかわらず、正確な量で注入することが難しく、注入量が不足し、または注入量が過剰になり、製品不良及びあふれたモノマー溶液により注入装備が汚染されることで安定した動作に支障をきたす恐れがあった。
【００１１】
また、特許文献３（日本登録特許第３７０７１８９号）の「プラスチック製品の製造方法及び製造装置」では、プラスチックレンズの製造過程において、成型用モールドにプラスチック原液を注入する工程を自動化するための方法として、キャビティの内側の第１、２の壁部の間の幅を計測し、第１の流量及び第１の時間を設定し、キャビティに第１の流量で第１の時間の間、プラスチック原液を注入する第１の工程と、第１の工程に続いて、キャビティに第１の流量よりも少ない第２の流量でプラスチック原液を注入する第２の工程とを有するようにして、所定の時間だけ大流量で原液を注入し、その後、注入終了に向かっては少流量で原液を注入することによって、注入時間を短縮すると共に漏れ量を低減できるようにしている。
【００１２】
一方、特許文献３による注入方法では、キャビティ内部の空間的な特性を勘案して、プラスチック原料の注入量と注入時間を段階的に減少させることにより注入時間の短縮と漏れ量を低減できるようにしているが、レンズ製造のためのプラスチック原料をレンズモールドに注入時、粘性の高いプラスチック原料の液面変化の特性を勘案していないことにより、依然としてプラスチック原料の漏れを効果的に防止できず、または、プラスチック原料の注入量を最適に制御できないという欠点があった。
【００１３】
特許文献４（日本公開特許第２００８-８０７６６号）の「プラスチックレンズの成形方法」では、あたかも杯を傾けてお酒を注ぐような方法で、液状成形材料をモールド内に注入する際に、内部に極力泡を残さずに充填させることができるように、初期には注入口が上方正中からやや一側にずれた状態になるようにして注入を始め、ある程度注入が進んだところでモールドを回転させ（傾け）、注入口が上方正中に位置するようにし、原料モノマーを充填するようにしたプラスチックレンズの成形方法が開示されている。
【００１４】
一方、特許文献４に開示のものは、泡が残留しないように原料を注入するには適切な方法であるが、原料を正確な量だけ注入するには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】大韓民国登録実用新案第２０-０２３６７０４号（２００１年６月２１日登録）
【特許文献２】大韓民国登録特許第１０-１３８３１３２号（２０１４年４月２日登録）
【特許文献３】日本登録特許第３７０７１８９号（２００５年８月１２日登録）
【特許文献４】日本公開特許第２００７-８０７６６号公報（２００８年４月１０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、光学材料を製造するためにモールド内に満たされるモノマー溶液の液面の変化を視覚認識システムを介してリアルタイムで確認しながら注入量を精密に制御するので、常に最適な流量のモノマーが供給され、その分高品質のレンズを生産できることはもちろん、生産性に優れ、不良をほとんど発生させない光学材料用モノマーのモールド自動注入方法及びこの方法に用いられる自動注入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明は、
【００１８】
外周がシーリングされた１対のモールド間に形成されたキャビティ内にモノマー注入器でモノマー溶液を注入する方法であって、
【００１９】
（ａ）前記キャビティ内に注入されるモノマー溶液の液面の変化を視覚認識システムで撮影する段階と、
【００２０】
（ｂ）前記撮影された液面の変化を予め保存されたモノマー溶液の段階別の液面変化形状と比較する段階と、
【００２１】
（ｃ）前記比較の結果、注入されるモノマー溶液の液面変化形状が、予め保存されたモノマーの液面変化形状と一致する場合、コントローラが前記モノマー注入器の注入量を段階別に調節しながらモノマー溶液がキャビティ内部に充満されるように注入する段階と、を含む光学材料用モノマーのモールド自動注入方法を提供する。
【００２２】
好ましくは、前記視覚認識システムは、モールドの前面に設けられ、モールドの背面にはバックライトが設けられ、前記バックライトから照射される光によって、モールドの前面に設けられた視覚認識システムが、モノマー溶液の液面が形成する２次元形状の陰影及びモールドの輪郭を撮影する。
【００２３】
好ましくは、前記予め保存されたモノマーの液面変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される液面の複数の地点に、注入量を段階別に変化させるための区域が設定され、前記撮影された液面が前記区域に到達する場合、コントローラが、前記モノマー注入器の注入量を設定された次の段階に減らすように制御する。さらに好ましくは、前記予め保存されたモノマーの液面変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される放物線型液面の肩の部分の複数の地点に、注入量を段階別に変化させるための区域が設定される。
【００２４】
好ましくは、前記注入器は、モノマー溶液の注入時にノズル末端がキャビティ内部に進入した状態を維持し、最終段階の直前の段階でキャビティ外に離脱するように制御される。
【００２５】
本発明の一実施例において、前記１対のモールドは、粘着テープでシーリングされて供給される。この場合、好ましくは、モノマー溶液の注入直前に前記粘着テープが部分的に開放された状態でモノマー注入器のノズルがキャビティに挿入され、モノマー溶液が注入された後に再シーリングされる。
【００２６】
また、本発明は、
【００２７】
外周がシーリングされた１対のモールド間に形成されたキャビティ内にモノマー注入器でモノマー溶液を注入するための装置であって、
【００２８】
前記モールドのキャビティにモノマー溶液を注入するためのモノマー注入器と、
【００２９】
前記キャビティ内に注入されるモノマー溶液の液面の変化を撮影するための視覚認識システムと、
【００３０】
前記視覚認識システムで撮影された液面変化の映像を、予め保存されたモノマー溶液の段階別の液面変化形状と比較して、注入されるモノマー溶液の液面変化形状が予め保存されたモノマーの液面変化形状と一致する場合、前記モノマー注入器の注入量を段階的に調節するためのコントローラと、
を含む光学材料用モノマーのモールド自動注入装置を提供する。
【００３１】
本発明の一実施例において、前記１対のモールドは、外周が粘着テープでシーリングされたものであり、前記自動注入装置は、前記モールドから粘着テープを一部はがしてモノマー注入口を形成し、モノマー溶液の注入後、はがした粘着テープを再び付着させるテープ着脱器をさらに含む。
【００３２】
好ましくは、前記テープ着脱器は、粘着テープの一側をつかんではがし、再び元の状態で付着させることができるように作動するグリッパーと、前記グリッパーが手首の回転動作と類似の動作をできるようにするためのサーボモータを含む。
【００３３】
好ましくは、前記テープ着脱器は、粘着テープの再付着時におけるモールドの外周への密着のためのローラをさらに含む。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の実施例によれば、粘性を有するモノマー溶液をモールド内部のキャビティに注入時、モノマー溶液の液面変化をリアルタイムで撮影することによって液面変化に応じて注入量を段階的に調節することにより、モノマー溶液の注入量が多くも少なくもなく正確に注入されるため、均一な品質のレンズを生産することができ、モノマーの注入速度を向上させることができ、モノマー注入作業の効率性を極大化することができる。これにより、モノマー溶液の注入量不足による不良の防止に加え、モノマー溶液の過度の注入により発生する装備の異常動作や故障を防ぐことができる。
【００３５】
また、モールドの投入からテーピング、テープの脱去とモノマーの注入及びテープの再付着作業と、モノマーが注入されたモールドの排出作業をすべて自動化及び機械化することができるため、これに伴う人件費の削減及び手作業時に作業者が薬品に晒されるという問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例に係るレンズ製造装置の平面構成図である。
【図２】本発明の実施例に係るレンズ製造装置の立体構成図である。
【図３】本発明の実施例に係るレンズの製造過程を示したフローチャートである。
【図４】図２及び図３に示されたモノマー自動注入装置の要部構成図である。
【図５】図４のモールドのキャビティにモノマー溶液が注入される状態を概略的に示した正面図である。
【図６】本発明のモノマー溶液の段階的注入状態を示した拡大図である。
【図７】本発明のモノマー溶液の段階的注入量の変化を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を限定しない好ましい実施例を添付の図面によって詳しく説明する。
【００３８】
図１及び図２には、本発明のモノマーの自動注入方法及び自動注入装置が適用されたレンズ製造装置の全体的な構成が概略的に示されており、図３には、図１及び図２に示されたレンズ製造装置におけるレンズ製造工程が順に示されており、図４には、本発明によるモノマー自動注入装置が示されているところ、図示されたレンズ製造装置は、モールド（図４ないし図６参照）が多数安置されたトレイローダー１０と、前記トレイローダー１０からモールドを把持して持ち上げるためのローダーピッカー２０と、前記ローダーピッカー２０から供給された１対のモールドを整列してテーピングするための工程に移送するための第１のトランスファー３０と、前記第１のトランスファー３０によって移送された１対のモールドを整列させて外周に粘着テープを付着させるためのテープ付着ユニット４０と、前記テープ付着ユニット４０に粘着テープを供給するためのテープローディングユニット５０と、前記テープ付着ユニット４０において外周がテーピングされたモールドを次の工程に移送するための第２及び第３のトランスファー６０、７０と、前記第３のトランスファー７０から移送されたモールドを反転させるための反転器８０と、前記反転器８０によって反転されたモールドを立てて把持した状態で上側の粘着テープＴを部分的にはがし、再び付着させるためのテープ着脱器９０と、前記テープ着脱器９０によって注入口Ｉが確保されたモールドＭの内部のキャビティにモノマー溶液Ｓを注入するためのモノマー注入器１００と、前記モノマー注入器１００からモノマーが注入され、テープ着脱器９０によって粘着テープＴが閉鎖されたモールドＭをアンローディングするためのアンローダーピッカー１１０、及び、トレイアンローダー１２０を含んで成っている。
【００３９】
前記トレイローダー１０、ローダーピッカー２０、第１のトランスファー３０、テープ付着ユニット４０、テープローディングユニット５０、第２、３のトランスファー６０、７０及び反転器８０とアンローダーピッカー１１０、トレイアンローダー１２０は、本発明が属するレンズ製造分野において、雄雌型モールドのローディング、移送、外周テーピング、反転及びアンローディングのための一般的なメカニズムで構成されたものであるため、これに対する具体的な図示と詳しい説明は省略することとし、図１及び図２に示されたレンズ製造装置では、図３に示した通り、モールドのローディングＳ１０、テーピングＳ２０、テープ開放Ｓ３０、モノマー注入Ｓ４０、テープ閉鎖Ｓ５０及び、モールドのアンローディングＳ６０の段階を経てレンズを製造することになり、後続の工程としてモノマーの硬化後、モールドから分離する工程を経るとレンズが完成する。
【００４０】
ただし、これらの構成部について簡単に説明すると、前記トレイローダー１０は、トレイに多数の雄雌型モールドを真空吸引方式で積載して積載位置に供給し、ローダーピッカー２０が積載位置にローディングされたモールドをつまみ上げて第１のトランスファー３０に伝達するようになっているが、雄雌型モールドに付与されたバーコードをバーコードリーダーが認識して雌型モールド１つと雄型モールド１つを順につまみ上げて第１のトランスファー３０に伝達する。
【００４１】
前記第１のトランスファー３０は、ローダピッカー２０から伝達されたモールドをテープ付着ユニット４０に移送し、前記テープ付着ユニット４０は、１対の雄雌型モールドを上、下部において真空吸引方式でつかんだ状態で電極信号によりモールド間の位置（間隔）を調整した後、ステップモータを用いて上、下の雄雌型モールドの外周に粘着テープを巻いてモールド内部にモノマー溶液を充填するためのキャビティを形成する。
【００４２】
前記テープローディングユニット５０は、透明粘着テープを前記テープ付着ユニット４０に供給するものであって、リール状態に巻かれた粘着テープを解いて供給し、テーピング作業が完了すればカッターで切断する。
【００４３】
前記第２のトランスファー６０と第３のトランスファー７０は、テープ付着ユニット４０から排出されたモールドを反転器８０に移送する役割をするためのものであって、前記反転器８０は、テープが付着したモールドを上下に反転させるためのものであって、モールド製品が第３のトランスファー７０に安着する前にモールドの外周に巻かれたテープの残る位置が上部を向くようにしてモノマー注入器１００のチャックにおいてクランプ時、干渉が発生しないようにする。
【００４４】
一方、前記第３のトランスファー７０は、モノマー溶液の注入が完了したモールドを、アンローダーピッカー１１０がつかみ上げるための位置まで移送する役割を兼ねている。
【００４５】
前記アンローダーピッカー１１０は、モノマー注入器１００によってモノマー溶液の注入が完了し、テープが再付着されたモールドを真空吸引方式でトレイアンローダー１２０上のトレイに移送し、トレイアンローダー１２０は、移載位置においてモールドを受け取った後、モールドの積載が完了すればトレイを外部に排出する。
【００４６】
図１及び図２に示されたレンズ製造装置では、モールドの投入において、移送及び排出方式が、トレイに積載されたモールドをピッカーとトランスファーを用いてモノマー注入装置側に供給し、モノマーの注入完了後、再びトランスファーとピッカーを用いてトレイにアンローディングする方式を使用しているが、本発明はこれに限定されず、コンベア方式を用いてモールドをモノマー注入装置に移送し、モノマー注入後に再びコンベア方式で排出する方式のレンズ製造装置に適用し得ることはもちろんである。
【００４７】
以下では、レンズ製造装置の主要部であるモノマー自動注入装置と、この自動注入装置においてモノマーをモールド内のキャビティに注入する方法について具体的に説明する。
【００４８】
図４には、本発明の好ましい実施例によるモノマー自動注入装置が示されているが、これは、外周が粘着テープＴでシーリングされた１対のモールドＭから粘着テープＴを一部はがしてモノマー注入のための注入口Ｉを形成し、前記注入口Ｉを介してモールドＭの内部のキャビティにモノマー溶液Ｓを注入した後、はがした粘着テープＴを再び付着させるテープ着脱器９０と、
【００４９】
前記モールドＭのキャビティにモノマー溶液Ｓを注入するためのモノマー注入器１００と、
【００５０】
前記モールドＭのキャビティ内に注入されるモノマー溶液Ｓの液面の変化を撮影するための視覚認識システム１３０と、
【００５１】
前記視覚認識システム１３０で撮影された液面変化の映像を、予め保存されたモノマー溶液の段階別の液面変化形状と比較して、注入されるモノマー溶液の液面変化形状が予め保存されたモノマーの液面変化形状と一致した場合、前記モノマー注入器１００の注入量を段階的に調節するためのコントローラ（図示せず）と、
を含んで成っている。
【００５２】
前記テープ着脱器９０は、粘着テープＴの一側をつかんではがし、再び元の状態で付着させることができるように空圧により作動するグリッパー９２と、前記グリッパー９２が手首の回転動作と類似の動作をできるようにするためのサーボモータ９４を含んで構成され、前記テープ着脱器９０は、モールドＭ側への接近と離間のための前後進退動作と、モールド外周の粘着テープをはがして再び付着させるための左右摺動動作及び上下昇降動作が行われるように、図面上には図示されていないが、前後進シリンダとＹ軸直交ロボット及びＺ軸直交ロボットが備えられている。
【００５３】
前記モノマー注入器１００は、第３のトランスファー７０から供給されたモールドＭを、チャックＧが垂直に立てられた状態を維持するように把持し、このような状態でモノマーの注入のために上部に上昇して注入位置で待機し、注入位置において注入口Ｉを確保するために上述のテープ着脱器９０によって粘着テープＴの脱去作業が行われるようになり、粘着テープＴが脱去された状態でモノマー注入器１００が下降し、ノズル１０２が前記注入口Ｉの内部に挿入されてモノマー溶液Ｓの注入が行われるようになっており、流量調節バルブ１０４によってモノマー溶液Ｓの注入量と注入時間が調節される。
【００５４】
前記流量調節バルブ１０４の制御は、図示が省略されたコントローラによって行われるが、前記コントローラは、視覚認識システム１３０で感知される映像信号によってフィードバック制御が行われるところ、これについては後述する。
【００５５】
また、前記チャックＧは、上述のテープ着脱器９０による粘着テープＴの再付着時に、図示しない回転シリンダによって水平回転しながら粘着テープＴが元の状態に付着され得るように補助し、前記テープ着脱器９０には、粘着テープＴの再付着時におけるモールドＭの外周への密着のためのローラ（図示省略）が備えられ、粘着テープＴの外側を押さえてくれる。
【００５６】
前記視覚認識システム１３０は、垂直に立てられたモールドＭの前面（前方）に設けられ、モールドＭの背面にはバックライト１３２が設けられており、前記バックライト１３２から照射される光により、モールドＭの前面に設けられた視覚認識システム１３０が、モールドＭの内部に注入されるモノマー溶液Ｓの液面が形成する２次元形状の陰影及びモールドＭの外部輪郭を撮影し、コントローラに映像信号を転送する。
【００５７】
一方、前記視覚認識システム１３０は、テープ着脱器９０との干渉が発生しないように、空圧シリンダなどによって左右方向に摺動動作が行われるように構成されており、モノマー注入器１００による注入動作時、モールドＭとバックライト１３２がなす線上に整列され、粘着テープの分離と再付着動作時には待機位置に復帰する。
【００５８】
前記コントローラは、視覚認識システム１３０で撮影された液面変化の映像を、予め保存されたモノマー溶液Ｓの段階別の液面変化形状と比較するが、モールドＭのキャビティに注入されるモノマー溶液Ｓの液面変化形状が、予め保存されたモノマーの液面変化形状と一致した場合、前記モノマー注入器１００の流量調節バルブ１０４の注入量を段階別に調節しながら、モノマー溶液Ｓがキャビティ内部に充満されるように注入する。
【００５９】
本実施例において、前記モノマー注入器１００のノズル１０２を介してモールドＭのキャビティに注入されるモノマー溶液Ｓは、所定の粘度（粘性）を有する液体であって、図５に点線と矢印で示されたように、水平線形状ではない放物線のような２次元形状の液面変化がなされながら、キャビティ内部に満たされる。
【００６０】
つまり、モノマー注入器１００のノズル１０２から下方に排出されるモノマー溶液Ｓは、モールドＭの内部が形成する円形の断面（図５のように正面から見た際）の空間（キャビティ）に満たされる際、一般の水やその他の流体よりも粘性が相対的に高いため、液適が切れない状態で、まず、中間部分の液面がノズル１０２の末端位置に該当し、高い状態であり、左右測の肩の部分は低い液面Ｌをなすいわゆる放物線型（ｐａｒａｂｏｌａ）の液面を成し、モノマー溶液Ｓの注入が進むにつれ、左右測の液面が矢印に沿って徐々に高くなり、この時キャビティ内部の空気は注入口Ｉを介して外部に排出されるが、モノマー溶液Ｓがキャビティに満たされる際の液面の変化（注入量）を測定するためには、放物線型の液面Ｌを追跡することが正確であるため、この放物線型の液面変化の測定のために、液面Ｌの肩の部分に複数の地点をターゲットとして指定する必要がある。
【００６１】
したがって、本発明の実施例では、放物線型をなすモノマー溶液Ｓの液面が形成する肩の部分の液面変化形状を測定し、これに基づいて注入量を多段階で変化させることにより、モノマー溶液の注入量を少なくもなく多くもなく正確な量のみ供給するように制御できるようにしたものである。
【００６２】
図５において、符号Ｖは、視覚認識システム１３０で撮影される映像の範囲またはモニター上に表示される映像の範囲を示したものであって、図５に例示したような傾向を有するモノマー溶液の液面変化（レベル）を測定し、液面変化に応じた段階的な注入量の制御のためには、図６に示したように、予め保存されたモノマーの液面変化形状には、モノマー溶液の注入時に形成される液面の肩の部分の複数の地点に注入量を段階別に変化させるための区域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が設定されており、視覚認識システム１３０でリアルタイムに撮影された液面Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５が前記区域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に到達する場合、コントローラが前記モノマー注入器１００の注入量を設定された次の段階に調節することにより、モノマー溶液がレンズモールドのキャビティ内に正確な量だけ満たされ得る。
【００６３】
図７には、図６に示された液面変化形状に応じてモノマー溶液の注入量が変化する状態が示されているが、図６で実際注入されるモノマー溶液の液面Ｌ１が第１の区域Ｐ１に到達するまでの注入量は、全体の注入量の約９０％であり、第１の区域Ｐ１にモノマー溶液の液面Ｌ１が到達すると、コントローラがモノマー注入器１００の流量調節バルブ１０４の開度を減らして注入量を１次的に減らし、再び第２の区域Ｐ２にモノマー溶液の液面Ｌ２が到達すると、コントローラがモノマー注入器１００の流量調節バルブ１０４の開度をより減らして注入量を２次的に減らし（この時の注入量は約９５％）、再び第３の区域Ｐ３にモノマー溶液の液面Ｌ３が到達すると、コントローラがモノマー注入器１００の流量調節バルブ１０４の開度をより減らして注入量を３次的に減らし（この時の注入量は約９８％）、第４の区域Ｐ４、すなわち、モールドＭの最上段よりも若干低い地点の外周に接した位置にモノマー溶液の液面Ｌ４が到達すると、流量調節バルブ１０４を閉鎖するようになるが（この時の注入量は約９９〜１００％）、これは、モノマー溶液Ｓが注入時の流動力によって液面が水平にならず、波形（Ｌ４のような状態）となるため、流動を止めると表面張力によって液面がモールドＭの外周面に一致するようになる。
【００６４】
上述した本発明のモノマーの自動注入方法及び自動注入装置によると、一定の区間まではモノマーの注入量のほとんどを短時間内に多量に注入し、それ以降の区間からはモノマーの注入量を少量ずつ段階的に減少させながら注入することにより、モノマーの粘度とモールドの形状特性に合わせて、モノマーの注入量が少なくもなく多くもなく正確な量を注入することができ、結果的にもモノマーの注入時間を短縮できるため、工程時間の短縮による生産性の向上に加え、均一な品質のレンズを製造できるようになる利点があり、モノマー注入量の不足や過剰による不良発生及び製造装置の誤動作も誘発しなくなるなどの利点もある。
【００６５】
一方、第５の区域Ｐ５は、モノマー溶液Ｓが過度に注入されることを感知するための区域であって、モノマー注入器のセッティング不良やその他の外部要因によってモノマー溶液の注入量にエラーが発生することを感知し、第５の区域Ｐ５にモノマー溶液の液面が感知されれば、装備の点検及び再セッティングが必要であるため、点検信号を送出する。
【００６６】
また、前記モノマー注入器１００のノズル１０２は、モノマー溶液の注入時、図５に示されたように、ノズル１０２の末端がキャビティ内部に進入した状態を維持し、最終段階の直前の段階Ｐ３でキャビティ外に離脱するように動作が制御される。
【００６７】
本実施例では、仮想のモールドを想定してモノマー溶液の注入量を段階的に制御する方法を説明しているが、眼鏡レンズを製作するためのモールドの断面形状は多様であるため、キャビティの容積とキャビティ内部の形状も異なり、モノマーの種類によって粘度（粘性）も異なるため、モノマーの注入時の液面変化形状も変わってくる。
【００６８】
したがって、モールドとモノマーの種類に応じて各々異なる液面形状の変化に対する特性を測定し、これをコントローラにモールドの種類とモノマーの種類に応じて各々異なる液面変化形状に対する映像と感知区域Ｐ１〜Ｐ５を異にしてセッティングして保存する必要がある。
【符号の説明】
【００６９】
１０：トレイローダー
２０：ローダーピッカー
３０：第１のトランスファー
４０：テープ付着ユニット
５０：テープローディングユニット
６０：第２のトランスファー
７０：第３のトランスファー
８０：反転器
９０：テープ着脱器
９２：グリッパー
９４：サーボモータ
１００：モノマー注入器
１０２：ノズル
１０４：流量調節バルブ
１１０：アンローダーピッカー
１２０：トレイアンローダー
１３０：視覚認識システム
１３２：バックライト
Ｇ：チャック
Ｉ：注入口
Ｌ、Ｌ１〜Ｌ５：液面
Ｍ：モールド
Ｐ１〜Ｐ５：区域
Ｓ：モノマー溶液
Ｔ：粘着テープ
Ｖ：映像の範囲
【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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